Ufass.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Источники питания для светодиодных лент и других светодиодных источников света

Источники питания для светодиодных лент и других светодиодных источников света

В отличие от ламп накаливания светодиоды запитываются не от переменного, а от постоянного (стабилизированного) тока. Его источником являются специальные блоки питания для светодиодного оборудования.

У всех блоков питания для светодиодных лент, линеек и иных источников света на основе светодиодов, имеется постоянное стабилизированное напряжение в 12В, 24В и 36В.

Корпуса блоков питания

Все блоки питания для светодиодов имеют три основных типа корпуса:

  • Металлические защищённые;
  • Герметичные;
  • Пластиковые.

Каждый из трех указанных типов корпуса рассчитаны на определенные условия эксплуатации.

Так, металлические защищённые и пластиковые корпуса подойдут для эксплуатации в сухом, малопыльном помещении. Герметичный же корпус позволяет монтировать блок питания на улице и в помещениях с высоким уровнем влажности. Установке на улице блоков питания в герметичных корпусах способствует ещё и широкий температурный диапазон, который получают все блоки питания, — от –20 до +40 градусов.

Кстати, именно герметичный корпус следует использовать для управления светодиодным освещением с помощью диммера либо RGB контроллера. Это связано с тем, что из-под негерметичных корпусов может доноситься неприятный писк или иные звуки, сопровождающие работу RGB-контроллера или диммера.

Особенности подбора блока питания

Да, все блоки питания со стабилизированным напряжением предназначены для подключения к ним светодиодных источников света различного характера – лампа, ленты, светильники и даже прожекторы. Однако все блоки питания могут существенно различаться по своим эксплуатационным характеристикам. Например, некоторые из них позволяют регулировать силу тока и, тем самым, изменять яркость освещения у светодиодных ламп и лент. Есть и другие характеристики, которые повлияют на выбор конкретного вида блока питания.

Как же правильно подобрать блок питания к конкретному виду светодиодной ленты?

  1. Выбор корпуса блока питания зависит от конкретных условий места его установки.
  2. Выходное напряжение блока питания должно соответствовать напряжению питания светодиодной ленты.
  3. При подключении блока питания к светодиодным лентам следует учитывать суммарную мощность последних. Специалисты не рекомендуют подключать к блоку питания светодиодную ленту с полной нагрузкой. У блока питания должен быть определённый запас мощности. Иными словами, блок питания должен иметь запас мощности в 10-25% по сравнению с суммарной нагрузкой светодиодной лентой. Такой выбор увеличивает надёжность работы светодиодной ленты и продлевает срок её эксплуатации.

Особенности установки блока питания

Следует понимать, что в процессе своей работы абсолютно все блоки питания нагреваются. Из этого факта вытекают требования правильного размещения нескольких блоков питания.

Маломощные блоки питания не так сильно нагреваются, а потому они не настолько требовательны к их размещению, как более мощные. Последние выделяют настолько много тепла, что требуют дополнительного охлаждения. Именно поэтому блоки питания, помещаются в защитные кожухи, оснащаются ещё и вентиляторами (кулерами) для дополнительного охлаждения.

Металлические корпуса не только защищают блоки питания, но и способствуют лучшему рассеиванию выделяемого тепла в процессе работы блоков питания. Кстати, именно поэтому металлические корпуса изготавливаются в форме радиатора.

Читайте так же:
Выключатель света с подсветкой диодные лампы

Но, тем не менее, мощные блоки питания крайне не рекомендуется устанавливать в небольших закрытых пространствах. Кроме того, при их монтаже следует обеспечить нормальный теплоотвод. Для этого их следует монтировать в хорошо проветриваемых местах.

Специалисты при монтаже блоков питания следует нескольким основным рекомендациям:

  1. Нельзя устанавливать блоки питания вплотную друг к другу.
  2. Нельзя устанавливать блок питания непосредственно на светодиодном источнике света или же вплотную к нему.
  3. Нельзя устанавливать блоки питания в герметично закрытом пространстве или в помещении с высокой температурой.
  4. Нельзя нагружать блок питания более чем на 90% от показателя его номинальной мощности.

Несоблюдение этих правил неизбежно приведет к нарушению процесса теплоотдачи, что приведет к перегреву блока питания, а затем и к выходу его из строя.

Наконец, при монтаже блоков питания следует учитывать оптимальное сечение проводов, их длину и мощность нагрузки, что будет воздействовать на них.

Что такое PFC?

Вы, наверное, обратили внимание, что в описаниях некоторых моделей блоков питания присутствуют литеры PFC. Это аббревиатура, которая расшифровывается как Power Factor Corrector, то есть, корректор коэффициента мощности – отношения потребляемой активной мощности к полной мощности.

Наличие аббревиатуры PFC указывает на наличие у блока питания небольшого пускового тока и высокого коэффициента активной мощности. Именно поэтому систему из множества мощных блоков питания следует составлять из PFC-блоков, которые не создадут дополнительную нагрузку на сеть.

Питание светодиодных светильников

На рынке сегодня продается множество светодиодных ламп, которые имеют встроенные в корпуса схемы питания. В основном это лампы, работающие от сети 220 В. Кроме того, производители выпускают светодиодные лампы, работающие от постоянного тока 12 или 24 В. Для функционирования ламп этого типа нужны отдельные блоки питания.

Источники питания для светодиодных светильников

Светодиод представляет собой прибор, который излучает свет при прохождении тока через p-n переход. Чем больше сила тока, тем больше света исходит от лампы. Однако если прирост тока будет слишком большим, лампа сгорит, выделив избыток тепла. Чтобы этого не произошло, нужно ограничить силу тока, проходящего через светодиод.

В роли ограничителя может выступать резистор. Источником питания светодиода в этом случае служат мостовой выпрямитель и фильтр, который состоит из конденсатора и резистора. Такая схема питания подходит для электрических сетей, в которых нет скачков напряжения. Если применять ее в нестабильных сетях, светодиоды будут выходить из строя до окончания срока гарантии. Еще одним недостатком резистора является большая пульсация тока.

Чтобы качество света и мощность светодиода была выше, в качестве источников питания используют трансформаторные и импульсные блоки, а также драйвера. Трансформаторный и импульсный блоки нужны в качестве источника стабильного напряжения. Трансформатор понижает напряжение от сети 220 В до 12 или 24 В. Блок состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя, фильтра и стабилизатора. К недостаткам этого источника питания относятся большие размеры и вес. Кроме того, трансформатор плохо переносит перегрузки.

Импульсный блок, в свою очередь, также имеет в своей конструкции трансформатор. Минусом этого источника питания является его чувствительность к перегрузкам.

Читайте так же:
Как включить одну лампу от двух выключателей

Наконец, драйвер – наиболее качественный источник питания, лишенный всех перечисленных недостатков. Может быть построен на базе различных микросхем, отличающихся функционалом.

Почему важно учитывать пульсацию света?

При выборе источника питания нужно учитывать пульсацию света, которая будет исходить от светодиода. Пульсация источника света влияет на качество освещения. Слишком частая пульсация ухудшает самочувствие человека. Согласно санитарным правилам и нормам, а также СНиПам, пульсация источника света для рабочих помещений не должна превышать 10%. Ограничения на пульсацию не установлены лишь для тех производственных цехов, где нет условий для появления стробоскопического эффекта. Он создает иллюзию неподвижности работающего оборудования.

Светодиодные светильники , которые оснащены драйверами, имеют пульсацию в размере до 4%. Именно поэтому их можно устанавливать в любых помещениях. Ряд производителей, желая привлечь покупателей низкой ценой, выпускают лампы с простыми микросхемами без драйвера, с которыми лампы излучают свет с пульсацией в 40% и выше.

Однако если выбор источника питания сделан правильно, можно создать все условия для того, чтобы сохранить высокую работоспособность людей и снизить их утомляемость.

Разработка источников питания для уличного светодиодного освещения

В данном материале описан один из возможных подходов к вопросу питания светодиодных источников света общего назначения. Источник такого типа часто называют светодиодной лампой или светодиодным светильником.

К такому источнику предъявляется ряд требований. Чаще других применяют следующие: непосредственное питание светодиодов, минимальная себестоимость источника, совместимость с питающими сетями, защита от аварийных режимов работы. Данный список может быть расширен, однако, перечисленные требования применимы в большинстве случаев. Рассмотрим эти требования подробнее.

Непосредственное питание светодиодов. Для источника питания полезной нагрузкой является массив светодиодов. Как известно, светодиоды обладают относительно низким дифференциальным сопротивлением, или, как иногда говорят, жесткой вольтамперной характеристикой. Питать их рекомендуется от источника постоянного тока. Ток должен быть стабилен, и источник должен иметь соответствующую максимальную мощность или максимальное выходное напряжение. Такой источник может питать светодиоды при непосредственном подключении без применения какого-либо пассивного, активного или реактивного балласта.

Минимальная себестоимость источника. Это требование очевидно. Отметим, что одной из слабых сторон современных светодиодных светильников является их относительно высокая себестоимость, поэтому, производители стремятся снизить ее всеми доступными средствами, в том числе, снижая стоимость источника питания.

Совместимость с питающими сетями. Как известно, имеющиеся электрические сети наиболее эффективны при использовании с резистивной нагрузкой. Например, электронагревательные приборы, лампы накаливания. Другие типы нагрузки, такие как электронное оборудование, газоразрядные лампы, требуют применения специальных источников питания. Одной из основных характеристик источника, наравне с максимальной выходной мощностью и КПД, является коэффициент мощности. Фактически этот коэффициент показывает степень подобия потребителя обычному резистору с точки зрения поставщика электроэнергии. Коэффициент мощности, равный единице, означает, что поставщик энергии не отличит данного потребителя от обычной резистивной нагрузки, например, лампы накаливания.

Защита от аварийных режимов. Такое требование применимо практически к любым источникам питания. Однако в нашем случае оно имеет определенную специфику. Обычно предполагается, что источник питания может работать на холостом ходу и на нагрузку до максимального допустимого тока включительно. Источник надо защищать теми или иными средствами от работы на низкоомную нагрузку и от работы на короткое замыкание. Особенность источника с токовым выходом состоит в том, что он может работать относительно безболезненно на короткое замыкание и на нагрузку с импедансом до максимально допустимого значения. От работы на высокоомную нагрузку и от обрыва нагрузки такой источник также надо защищать. Действительно, источник тока с обрывом в цепи нагрузки должен выработать бесконечно большую мощность, чтобы поддерживать заданный ток при неограниченно высоком напряжении на выходе. Что, очевидно, невозможно и приведет к той или иной аварии в системе питания, если только не применены специальные средства защиты, ограничивающие выходное напряжение источника и, следовательно, его мощность в аварийном режиме.

Читайте так же:
Как рассчитать ток для светодиодных ламп

Топология источника питания

Как обычно, при построении источника питания одной из первых решается задача выбора архитектуры устройства. Поскольку перед разработчиком стоит сразу несколько задач, логично выбрать архитектуру с несколькими этапами преобразования энергии и распределить решаемые задачи по отдельным каскадам. Один из наиболее распространенных подходов предполагает использование двух силовых контуров (рис. 1).

Структура двухкаскадного преобразователя

Рис. 1. Структура двухкаскадного преобразователя

Первый силовой контур обеспечивает повышение напряжения выше мгновенного входного напряжения, при этом на него возложена функция корректора коэффициента мощности (ККМ). ККМ охвачен отрицательной обратной связью (ООС) по напряжению. Дополнительно реализована защита от перенапряжения, которая отключает повышающий преобразователь, если напряжение на его выходе достигло максимального разрешенного уровня. Напряжение после ККМ фильтруется на главном и практически единственном накопительном конденсаторе большой емкости. Далее высокое постоянное напряжение подается на понижающий преобразователь. Особенность этого преобразователя — его обратная связь. Благодаря ООС по току, а не по напряжению, как в большинстве преобразователей, он стабилизирует на своем выходе именно ток, которым питаются светодиоды.

Такая архитектура двухкаскадного источника питания с корректором коэффициента мощности и токовым выходом хорошо известна, часто и успешно применяется. При ряде положительных свойств она обладает относительной сложностью, так как содержит два силовых каскада. Второй ее недостаток — относительно низкий КПД, так при типичном КПД каждого каскада 90% результирующий КПД устройства составит только 81%, что не всегда приемлемо.

Альтернативную архитектуру однокаскадного корректора коэффициента мощности с токовым выходом рассмотрим на практическом примере.

Пример построения источника питания
для светодиодных светильников общего назначения

Рассмотрим источник питания для уличного светодиодного светильника на примере проекта PMP3976. Принципиальная схема источника приведена на рисунке 2.

Электрическая схема источника питания для уличного светодиодного светильника

Рис. 2. Электрическая схема источника питания для уличного светодиодного светильника

Как следует из названия, этот источник питания предназначен для применения в составе уличного светильника. Его максимальная выходная мощность около 80 Вт. Он вырабатывает стабильный выходной ток 350 мА и питается от сети переменного тока с номинальным напряжением 220 В. Как видно из схемы, это импульсный преобразователь напряжения, он построен по топологии SEPIC и, следовательно, не имеет гальванической изоляции между входом и выходом. Это вполне допустимо для уличных светильников, но требует исключительной осторожности при лабораторных испытаниях. Несмотря на очевидную простоту схемы, данный источник содержит корректор коэффициента мощности. Его работа видна на рисунке 3, где представлены следующие эпюры: входное синусоидальное напряжение питания источника и почти синусоидальный потребляемый ток.

Читайте так же:
Люстра три лампы выключатель двухклавишный подключение

Входное напряжение и потребляемый ток

Рис. 3. Входное напряжение и потребляемый ток

Как видно из рисунка, форма тока несколько отличается от идеальной синусоиды, поэтому коэффициент мощности меньше единицы, что, впрочем, характерно для любого реального корректора коэффициента мощности. В таблице 1 приведены результаты лабораторных испытаний, которые проводились в диапазоне входных напряжений и при фиксированной нагрузке.

Таблица 1. Результаты лабораторных исследований

Ток нагрузки, А Выходное напряжение, В Входное напряжение, В Коэффициент мощности, КПД, %
0,349245,5150,40,98389,7
0,349245,5202,60,97991,3
0,350245,5248,40,96989,4
0,350245,5265,70,96288,9

Из этих измерений следует, что коэффициент мощности всегда выше 90% и, следовательно, удовлетворяет самым строгим европейским требованиям. При этом КПД преобразователя в целом невелик и колеблется около 90%. Это обусловлено применением относительно малогабаритного импульсного трансформатора, который работает в тяжелом температурном режиме и рассеивает значительную мощность. Это видно на приведенной ниже термофотографии действующей платы макета преобразователя (рис. 4).

Термофотография действующего макета источника питания

Рис. 4. Термофотография действующего макета источника питания

Если позволяют требования к размеру преобразователя, то для облегчения температурного режима источника и повышения его КПД можно применить импульсный трансформатор большего габарита.

Внешний вид источника приведен на рисунке 5.

Внешний вид источника питания

Рис. 5. Внешний вид источника питания

Как уже упоминалось ранее, этот источник построен с применением корректора коэффициента мощности. Поэтому после выпрямительного моста не установлен электролитический конденсатор большой емкости. Фильтрация помех с удвоенной частотой сети происходит во вторичной цепи благодаря конденсатору преобразователя с относительно большой емкостью, подключенному непосредственно к выходу. Этот конденсатор хорошо виден на фотографии макета преобразователя. Габариты и емкость этого элемента достаточно велики, что снижает удельную нагрузку на него. Как видно на термофотографии, он практически не рассеивает активной мощности, что продлевает его срок службы.

Такой способ фильтрации не является идеальным и на выходе устройства присутствуют пульсации тока с удвоенной частотой сети, что видно на рисунке 6.

Пульсации выходного тока

Рис. 6. Пульсации выходного тока

Величина этих пульсаций составляет около ±8% от постоянной составляющей выходного тока, что следует признать приемлемым значением для большинства применений.

Дополнительно отметим, что данный источник оборудован схемой защиты, построенной на транзисторах Q1 и Q2. Эта схема распознает повышенное напряжение на выходе преобразователя, которое может возникнуть, например, при обрыве или отключении нагрузки. Далее происходит принудительное выключение преобразователя и его последующий перезапуск. Поскольку перезапуск преобразователя происходит достаточно медленно и занимает несколько секунд, у выходного конденсатора есть время, чтобы частично разрядиться через резистивную нагрузку холостого хода.

Заключение

В этой статье показан лишь один пример построения источника питания — для уличного светодиодного светильника, хотя область применения контроллера UCC28810 значительно шире. В частности, его также можно использовать при построении источников питания светодиодных ламп для освещения жилых и коммерческих помещений, архитектурной подсветки и инфраструктурного освещения.

Читайте так же:
Диодные лампы тускло горят при выключенном выключателе

Использование оценочных модулей UCC28810EVM-002 и UCC28810EVM-001, реализующих неизолированный сетевой источник питания с ККМ на 100 Вт и изолированный сетевой источник тока с ККМ и функцией димминга на 25 Вт, соответственно, поможет значительно сократить сроки разработки подобных устройств.

Источник питания постоянного тока 200 Вт Светодиодные лампы отсека высокого

1. Мы специализированных производство светодиод высокой Бэй,
Мощность в 50 Вт/70w/100w/120 Вт/150w/180 Вт/200w. Она может использоваться для замены металлогалогенные лампы.
2. Green lighting & Защита окружающей среды продукты без свинца, ртути и других загрязняющих веществ.
3. Выберите США импортированных Bridgelux початков45mil светодиоды чип, свет не станет мягкой и с учетом эффективности может быть 90-100lm/w. Это энергосберегающие.
4.6063 штампованного алюминия в качестве теплоотвода, лучше теплоотдача, и долгий срок службы 50000ч. Также на поверхность после завершения окисления во избежание стойкость к выцветанию.
5. Два варианта для параболического отражателя: Алюминий и акрил, с различной степенью, которые могут хорошо значения диафрагмы. Сделать освещение более единообразия.
6. IP65 водонепроницаемый, которые могут быть использованы для использования вне помещений промышленного освещения.
7. Широко используется на заводе, склад, Семинар, станции, автостоянки, зал, библиотеки, super-рынок, спортзал, выставочного центра и так далее.
8. UL Источник питания Meanwell,
9. Долгий срок службы более 50000ч, с высоким качеством и 5 лет гарантии.
10. Металлогалогенные замена как: 50 Вт светодиод высокой bay равно 150 Вт металлогалогенные лампы.

Применение:
Нанесите на рабочем совещании, на заводе, склад, шоссе число станций, заправочные станции, супермаркеты, выставочные залы, стадионов и других мест освещение.

О нас(профессионального светодиодного освещения на заводе)
Профессиональный светодиодный индикатор производителем, 2011, 500 в квадратных метров. С управлением во Франции.
Высокие технологии оборудование, выступающей части R& D, большой группой продаж. 3 производственной линии.
Ежемесячные производственная мощность более чем 10000 ПК.
Замечательный QC системы, убедитесь в том, качества и стабильности.
CE, RoHS сертификаты FCC.
В настоящее время главным рынком: Франция, Австрия, Италия, Германия, Великобритания & Австралии

Наши услуги:
Перед началом продаж и обслуживания
Запрос будет оперативно ответили в 12 часов.
Опытный персонал будет отвечать на ваши вопросы на профессиональном уровне.
OEM и ODM.
Strong производственная мощность и опытных технических R& D.
Дизайн и печать этикетки.
послепродажное обслуживание
Мы обещаем 30000-50000часов и 3-5 лет гарантии.
Все неисправные продукты в рамках гарантии получения технического обслуживания или замены.

Защита вашего торгового района, идеи дизайна и все конфиденциальные данные.

Также вы можете обратиться напрямую с нашими специалистами по продажам в письменном виде по электронной почте или сделать звонок на 86-13302457162, мы обещаем Вы получите наш профессиональный ответ в течение 24 часов. Для получения дополнительной информации см. «Связаться с нами».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector