Controlador LED de cómo funciona el circuito. ¿Qué es un controlador para LED y cómo elegir el correcto? Arranque suave y atenuación analógica

Recientemente, los consumidores están cada vez más interesados ​​en la iluminación LED. La popularidad de las lámparas LED está bastante justificada: la nueva tecnología de iluminación no emite radiación ultravioleta, es económica y la vida útil de dichas lámparas es de más de 10 años. Además, con la ayuda de elementos LED en interiores de hogares y oficinas, es fácil crear texturas de luz originales en exteriores.

Si decide comprar dichos dispositivos para su hogar u oficina, debe saber que son muy exigentes con los parámetros de las redes eléctricas. Para un rendimiento de iluminación óptimo, necesitará un controlador LED. Dado que el mercado de la construcción está repleto de dispositivos de diferente calidad y precio, antes de adquirir dispositivos LED y una fuente de alimentación para ellos, conviene familiarizarse con los consejos básicos de los expertos en esta materia.

Primero, veamos por qué se necesita un dispositivo como controlador.

¿Cuál es el propósito de los conductores?

Un driver (fuente de alimentación) es un dispositivo que realiza las funciones de estabilizar la corriente que fluye por el circuito LED y es responsable de garantizar que el dispositivo que compraste funcione durante la cantidad de horas garantizadas por el fabricante. Al seleccionar una fuente de alimentación, primero debe estudiar detenidamente sus características de salida, incluida la corriente, el voltaje, la potencia, la eficiencia, así como el grado de protección y exposición a factores externos.

Por ejemplo, el brillo del LED depende de las características del flujo de corriente. El símbolo de voltaje digital refleja el rango en el que opera el controlador durante posibles sobretensiones. Y, por supuesto, cuanto mayor sea la eficiencia, más eficientemente funcionará el dispositivo y su vida útil será más larga.

¿Dónde se utilizan los controladores LED?

Un dispositivo electrónico, un controlador, generalmente se alimenta de una red eléctrica de 220 V, pero está diseñado para funcionar con voltajes muy bajos de 10, 12 y 24 V. El rango de voltaje de salida operativo, en la mayoría de los casos, es de 3 V a varias decenas de voltios. Por ejemplo, necesitas conectar siete LED de 3V. En este caso, necesitará un controlador con un voltaje de salida de 9 a 24 V, que tenga una potencia nominal de 780 mA. Tenga en cuenta que, a pesar de su versatilidad, dicho controlador tendrá una eficiencia baja si le aplica una carga mínima.

Si necesita instalar iluminación en un automóvil, inserte una lámpara en el faro de una bicicleta o motocicleta, en una o dos farolas pequeñas o en una lámpara de mano, una fuente de alimentación de 9 a 36 V será suficiente para usted.

Será necesario seleccionar controladores LED más potentes si desea conectar un sistema LED compuesto por tres o más dispositivos al aire libre, lo ha elegido para decorar su interior o si tiene lámparas de mesa de oficina que funcionan durante al menos 8 horas al día.

¿Cómo funciona el conductor?

Como ya hemos dicho, el controlador LED actúa como fuente de corriente. La fuente de tensión produce en su salida una tensión determinada, idealmente independiente de la carga.

Por ejemplo, conectemos una resistencia de 40 ohmios a una fuente de 12 V. Por él circulará una corriente de 300 mA.

Ahora encendamos dos resistencias a la vez. La corriente total ya será de 600 mA.

La fuente de alimentación mantiene la corriente especificada en su salida. El voltaje puede cambiar en este caso. Conectemos también una resistencia de 40 ohmios al controlador de 300 mA.

La fuente de alimentación creará una caída de voltaje de 12 V a través de la resistencia.

Si conecta dos resistencias en paralelo, la corriente también será de 300 mA y el voltaje se reducirá a la mitad.

¿Cuáles son las principales características? ¿Controladores LED?

Al seleccionar un controlador, asegúrese de prestar atención a parámetros como el voltaje de salida y la energía consumida por la carga (corriente).

— El voltaje de salida depende de la caída de voltaje en el LED; número de LED; dependiendo del método de conexión.

— La corriente en la salida de la fuente de alimentación está determinada por las características de los LED y depende de su potencia y brillo, cantidad y combinación de colores.

Detengámonos en las características cromáticas de las lámparas LED. Por cierto, la potencia de carga depende de esto. Por ejemplo, el consumo medio de energía de un LED rojo varía dentro de los 740 mW. Para el verde, la potencia media será de unos 1,20 W. Con base en estos datos, puede calcular de antemano cuánta potencia del conductor necesitará.

P=Declarado x N

donde Pled es la potencia del LED, N es el número de diodos conectados.

Otra regla importante. D Para un funcionamiento estable de la fuente de alimentación, la reserva de energía debe ser de al menos el 25%. Es decir, se debe cumplir la siguiente relación:

Pmáx ≥ (1,2…1,3)xP

donde Pmax es la potencia máxima de la fuente de alimentación.

¿Cómo conectar correctamente los LED?

Hay varias formas de conectar LED.

El primer método es la administración secuencial. Aquí necesitará un controlador con un voltaje de 12 V y una corriente de 300 mA. Con este método, los LED de la lámpara o de la tira brillan con el mismo brillo, pero si decide conectar más LED, necesitará un controlador con un voltaje muy alto.

El segundo método es la conexión paralela. Una fuente de alimentación de 6V es adecuada para nosotros y la corriente se consumirá aproximadamente el doble que con una conexión en serie. También hay un inconveniente: un circuito puede brillar más que el otro.

Conexión en serie-paralelo: se encuentra en reflectores y otras lámparas potentes que funcionan tanto con voltaje continuo como alterno.

El cuarto método consiste en conectar el controlador en serie, dos a la vez. Es el menos preferido.

También existe una opción híbrida. Combina las ventajas de la conexión en serie y en paralelo de LED.

Los expertos aconsejan elegir un controlador antes de comprar LED, y también es recomendable determinar primero su diagrama de conexión. De esta manera la fuente de alimentación funcionará de manera más eficiente para usted.

Controladores lineales y de pulsos. ¿Cuáles son sus principios operativos?

Hoy en día, se producen controladores lineales y de impulsos para lámparas y tiras LED.
La salida lineal es un generador de corriente que proporciona estabilización de voltaje sin crear interferencias electromagnéticas. Estos controladores son fáciles de usar y económicos, pero su baja eficiencia limita su ámbito de aplicación.

Los controladores de conmutación, por el contrario, tienen una alta eficiencia (alrededor del 96%) y además son compactos. Es preferible utilizar un controlador con tales características para dispositivos de iluminación portátiles, lo que permite aumentar el tiempo de funcionamiento de la fuente de energía. Pero también hay un inconveniente: debido al alto nivel de interferencia electromagnética, es menos atractivo.

¿Necesita un controlador LED de 220 V?

Los controladores lineales y de pulso se producen para su inclusión en una red de 220 V. Además, si las fuentes de alimentación tienen aislamiento galvánico (transferencia de energía o señal entre circuitos eléctricos sin contacto eléctrico entre ellos), demuestran alta eficiencia, confiabilidad y seguridad en su funcionamiento.

Sin aislamiento galvánico, la fuente de alimentación le costará menos, pero no será tan confiable y requerirá precaución al realizar la conexión debido al peligro de descarga eléctrica.

A la hora de seleccionar los parámetros de potencia, los expertos recomiendan elegir controladores LED con una potencia que supere en un 25% el mínimo requerido. Esta reserva de energía evitará que el dispositivo electrónico y la fuente de alimentación fallen rápidamente.

¿Vale la pena comprar conductores chinos?

Fabricado en China: hoy en el mercado se pueden encontrar cientos de controladores de diversas características fabricados en China. ¿Cuáles son? Se trata principalmente de dispositivos con una fuente de corriente pulsada de 350-700 mA. El bajo precio y la presencia de aislamiento galvánico permiten que estos conductores tengan demanda entre los compradores. Pero un dispositivo fabricado en China también tiene desventajas. A menudo no tienen carcasa, el uso de elementos baratos reduce la confiabilidad del controlador y tampoco existe protección contra el sobrecalentamiento y las fluctuaciones en el suministro de energía.

Los impulsores chinos, como muchos productos producidos en el Reino Medio, duran poco. Por lo tanto, si desea instalar un sistema de iluminación de alta calidad que le sirva durante años, lo mejor es comprar un convertidor LED de un fabricante confiable.

¿Cuál es la vida útil de un controlador LED?

Los conductores, como cualquier dispositivo electrónico, tienen su propia vida útil. La vida útil garantizada del controlador LED es de 30.000 horas. Pero no olvide que el tiempo de funcionamiento del dispositivo también dependerá de la inestabilidad de la tensión de red, del nivel de humedad y cambios de temperatura y de la influencia de factores externos sobre el mismo.

La carga incompleta del controlador también reduce la vida útil del dispositivo. Por ejemplo, si un controlador LED está diseñado para 200W, pero funciona con una carga de 90W, la mitad de su potencia regresa a la red eléctrica, provocando que se sobrecargue. Esto provoca frecuentes cortes de energía y el dispositivo puede quemarse después de solo un año de servicio.

Sigue nuestros consejos y así no tendrás que cambiar los dispositivos LED con frecuencia.

Los LED para su alimentación requieren el uso de dispositivos que estabilicen la corriente que pasa a través de ellos. En el caso de los indicadores y otros LED de baja potencia, puede arreglárselas con resistencias. Su sencillo cálculo se puede simplificar aún más utilizando la Calculadora LED.

Para utilizar LED de alta potencia, no puede prescindir del uso de dispositivos estabilizadores de corriente: controladores. Los controladores adecuados tienen una eficiencia muy alta, hasta un 90-95%. Además, proporcionan corriente estable incluso cuando cambia el voltaje de la fuente de alimentación. Y esto puede ser relevante si el LED funciona, por ejemplo, con baterías. Los limitadores de corriente más simples (resistencias) no pueden proporcionar esto por su naturaleza.

Puedes aprender un poco sobre la teoría de los estabilizadores de corriente lineal y pulsada en el artículo “Drivers para LED”.

Por supuesto, puedes comprar un controlador ya preparado. Pero es mucho más interesante hacerlo tú mismo. Esto requerirá habilidades básicas para leer diagramas eléctricos y usar un soldador. Veamos algunos circuitos controladores caseros sencillos para LED de alta potencia.

Conductor sencillo. Montado en una placa de pruebas, alimenta el poderoso Cree MT-G2

Un circuito controlador lineal muy simple para un LED. Q1 – Transistor de efecto de campo de canal N de potencia suficiente. Adecuado, por ejemplo, IRFZ48 o IRF530. Q2 es un transistor NPN bipolar. Yo usé 2N3004, puedes usar cualquiera similar. La resistencia R2 es una resistencia de 0,5 a 2 W que determinará la corriente del controlador. La resistencia R2 de 2,2 ohmios proporciona una corriente de 200-300 mA. El voltaje de entrada no debe ser muy alto; es aconsejable no exceder los 12-15 V. El controlador es lineal, por lo que la eficiencia del controlador estará determinada por la relación V LED / V IN, donde V LED es la caída de voltaje a través del LED y V IN es el voltaje de entrada. Cuanto mayor sea la diferencia entre el voltaje de entrada y la caída en el LED y cuanto mayor sea la corriente del controlador, más se calentarán el transistor Q1 y la resistencia R2. Sin embargo, V IN debe ser mayor que V LED en al menos 1-2 V.

Para las pruebas, monté el circuito en una placa y lo encendí con un potente LED CREE MT-G2. El voltaje de la fuente de alimentación es de 9 V, la caída de voltaje en el LED es de 6 V. El conductor trabajó de inmediato. E incluso con una corriente tan pequeña (240 mA), el Mosfet disipa 0,24 * 3 = 0,72 W de calor, lo cual no es nada pequeño.

El circuito es muy simple e incluso se puede montar en un dispositivo terminado.

El circuito del próximo conductor casero también es sumamente sencillo. Implica el uso de un chip convertidor de voltaje reductor LM317. Este microcircuito se puede utilizar como estabilizador de corriente.

Un controlador aún más sencillo en el chip LM317

El voltaje de entrada puede ser de hasta 37 V, debe ser al menos 3 V mayor que la caída de voltaje en el LED. La resistencia de la resistencia R1 se calcula mediante la fórmula R1 = 1,2 / I, donde I es la corriente requerida. La corriente no debe exceder los 1,5 A. Pero con esta corriente, la resistencia R1 debería poder disipar 1,5 * 1,5 * 0,8 = 1,8 W de calor. El chip LM317 también se calentará mucho y no será posible sin un disipador de calor. El controlador también es lineal, por lo que para que la eficiencia sea máxima, la diferencia entre V IN y V LED debe ser lo más pequeña posible. Dado que el circuito es muy sencillo, también se puede montar mediante instalación colgante.

En la misma placa se montó un circuito con dos resistencias de un vatio con una resistencia de 2,2 ohmios. La intensidad actual resultó ser menor que la calculada, ya que los contactos en la placa no son ideales y agregan resistencia.

El siguiente conductor es un conductor de pulso. Está ensamblado en el chip QX5241.

El circuito también es simple, pero consta de un número ligeramente mayor de piezas y aquí no puede prescindir de hacer una placa de circuito impreso. Además, el chip QX5241 en sí está fabricado en un paquete SOT23-6 bastante pequeño y requiere atención al soldarlo.

El voltaje de entrada no debe exceder los 36 V, la corriente máxima de estabilización es 3 A. El condensador de entrada C1 puede ser cualquier cosa: electrolítico, cerámico o tantalio. Su capacidad es de hasta 100 µF, el voltaje máximo de funcionamiento es al menos 2 veces mayor que el de entrada. El condensador C2 es cerámico. El condensador C3 es cerámico, capacidad de 10 μF, voltaje: al menos 2 veces mayor que el de entrada. La resistencia R1 debe tener una potencia de al menos 1W. Su resistencia se calcula mediante la fórmula R1 = 0,2 / I, donde I es la corriente requerida del controlador. Resistencia R2: cualquier resistencia de 20 a 100 kOhm. El diodo Schottky D1 debe soportar el voltaje inverso con una reserva, al menos 2 veces el valor de la entrada. Y debe estar diseñado para una corriente no menor que la corriente requerida del controlador. Uno de los elementos más importantes del circuito es el transistor de efecto de campo Q1. Este debe ser un dispositivo de campo de canal N con la mínima resistencia posible en estado abierto, por supuesto, debe soportar el voltaje de entrada y la corriente requerida con una reserva; Una buena opción son los transistores de efecto de campo SI4178, IRF7201, etc. El inductor L1 debe tener una inductancia de 20-40 μH y una corriente operativa máxima no menor que la corriente requerida del controlador.

El número de piezas de este controlador es muy pequeña, todas ellas de tamaño compacto. El resultado puede ser un driver bastante miniatura y, al mismo tiempo, potente. Este es un controlador de pulso, su eficiencia es significativamente mayor que la de los controladores lineales. Sin embargo, se recomienda seleccionar un voltaje de entrada que sea solo 2-3 V mayor que la caída de voltaje en los LED. El controlador también es interesante porque la salida 2 (DIM) del chip QX5241 se puede utilizar para atenuar, regulando la corriente del controlador y, en consecuencia, el brillo del LED. Para ello, a esta salida se deben suministrar impulsos (PWM) con una frecuencia de hasta 20 KHz. Cualquier microcontrolador adecuado puede manejar esto. El resultado puede ser un controlador con varios modos de funcionamiento.

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El uso de LED como fuente de iluminación suele requerir un controlador especializado. Pero sucede que el controlador necesario no está disponible, pero es necesario organizar la iluminación, por ejemplo, en un automóvil, o probar el brillo del LED. En este caso, puedes hacerlo tú mismo para los LED.

Cómo hacer un controlador para LED

Los circuitos a continuación utilizan los elementos más comunes que se pueden comprar en cualquier tienda de radio. No se requiere equipo especial durante el montaje; todas las herramientas necesarias están ampliamente disponibles. A pesar de esto, con un enfoque cuidadoso, los dispositivos funcionan durante bastante tiempo y no son muy inferiores a las muestras comerciales.

Materiales y herramientas necesarios.

Para montar un controlador casero, necesitarás:

• Soldador con una potencia de 25-40 W. Puede utilizar más potencia, pero esto aumenta el riesgo de sobrecalentamiento de los elementos y su fallo. Lo mejor es utilizar un soldador con calentador cerámico y punta que no queme, porque... una punta de cobre normal se oxida con bastante rapidez y hay que limpiarla.
• Fundente para soldar (rosin, glicerina, FKET, etc.). Es aconsejable utilizar un fundente neutro; a diferencia de los fundentes activos (ácidos fosfórico y clorhídrico, cloruro de zinc, etc.), no oxida los contactos con el tiempo y es menos tóxico. Independientemente del fundente utilizado, después de montar el dispositivo, es mejor lavarlo con alcohol. Para los flujos activos, este procedimiento es obligatorio, para los neutros, en menor medida.
• Soldar. La más común es la soldadura de estaño-plomo POS-61 de bajo punto de fusión. Las soldaduras sin plomo son menos dañinas al inhalar vapores durante la soldadura, pero tienen un punto de fusión más alto con menor fluidez y una tendencia a degradar la soldadura con el tiempo.
• Pinzas pequeñas para doblar cables.
• Cortadores de alambre o cortadores laterales para cortar extremos largos de cables y conductores.
• Los cables de instalación están aislados. Los más adecuados son los cables de cobre trenzados con una sección transversal de 0,35 a 1 mm2.
• Multímetro para controlar la tensión en puntos nodales.
• Cinta aislante o tubo termorretráctil.
• Un pequeño prototipo de tablero fabricado en fibra de vidrio. Será suficiente un tablero de 60x40 mm.

Placa de desarrollo PCB para una instalación rápida

Circuito de controlador simple para LED de 1 W

Uno de los circuitos más simples para alimentar un LED potente se muestra en la siguiente figura:

Como ves, además del LED, incluye sólo 4 elementos: 2 transistores y 2 resistencias.

El potente transistor de efecto de campo VT2 de canal n actúa aquí como regulador de la corriente que pasa a través del LED. La resistencia R2 determina la corriente máxima que pasa a través del LED y también actúa como sensor de corriente para el transistor VT1 en el circuito de retroalimentación.

Cuanta más corriente pasa a través de VT2, mayor es la caída de voltaje en R2; en consecuencia, VT1 abre y reduce el voltaje en la puerta de VT2, reduciendo así la corriente del LED. De esta forma se consigue la estabilización de la corriente de salida.

El circuito se alimenta desde una fuente de voltaje constante de 9 a 12 V, una corriente de al menos 500 mA. El voltaje de entrada debe ser al menos 1-2 V mayor que la caída de voltaje en el LED.

La resistencia R2 debe disipar entre 1 y 2 W de potencia, según la corriente requerida y el voltaje de suministro. El transistor VT2 es de canal n, diseñado para una corriente de al menos 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – cualquier npn bipolar de baja potencia: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547, etc. R1 - potencia 0,125 - 0,25 W con una resistencia de 100 kOhm.

Debido al reducido número de elementos, el montaje se puede realizar mediante instalación suspendida:

Otro circuito controlador simple basado en el regulador de voltaje controlado lineal LM317:

Aquí el voltaje de entrada puede ser de hasta 35 V. La resistencia de la resistencia se puede calcular mediante la fórmula:

donde I es la intensidad actual en amperios.

En este circuito, el LM317 disipará una cantidad significativa de energía dada la gran diferencia entre el voltaje de suministro y la caída del LED. Por tanto, habrá que colocarlo en uno pequeño. La resistencia también debe tener una capacidad nominal de al menos 2 W.

Este esquema se analiza más claramente en el siguiente vídeo:

Aquí le mostramos cómo conectar un LED potente usando baterías con un voltaje de aproximadamente 8 V. Cuando la caída de voltaje en el LED es de aproximadamente 6 V, la diferencia es pequeña y el chip no se calienta mucho, por lo que puede prescindir un disipador de calor.

Tenga en cuenta que si hay una gran diferencia entre el voltaje de suministro y la caída en el LED, es necesario colocar el microcircuito en un disipador de calor.

Circuito controlador de potencia con entrada PWM

A continuación se muestra un circuito para alimentar LED de alta potencia:

El controlador está construido sobre un comparador dual LM393. El circuito en sí es un convertidor reductor, es decir, un convertidor reductor de voltaje por impulsos.

Características del controlador

• Tensión de alimentación: 5 - 24 V, constante;
• Corriente de salida: hasta 1 A, ajustable;
• Potencia de salida: hasta 18 W;
• Protección contra cortocircuitos de salida;
• La capacidad de controlar el brillo mediante una señal PWM externa (será interesante leer cómo).

Principio de funcionamiento

La resistencia R1 con el diodo D1 forman una fuente de voltaje de referencia de aproximadamente 0,7 V, que además está regulada por la resistencia variable VR1. Las resistencias R10 y R11 sirven como sensores de corriente para el comparador. Tan pronto como el voltaje a través de ellos exceda la referencia, el comparador se cerrará, cerrando así el par de transistores Q1 y Q2, y ellos, a su vez, cerrarán el transistor Q3. Sin embargo, el inductor L1 en este momento tiende a reanudar el flujo de corriente, por lo que la corriente fluirá hasta que el voltaje en R10 y R11 sea menor que la referencia, y el comparador abre nuevamente el transistor Q3.

El par de Q1 y Q2 actúa como un amortiguador entre la salida del comparador y la puerta de Q3. Esto protege el circuito de falsos positivos debido a interferencias en la puerta Q3 y estabiliza su funcionamiento.

La segunda parte del comparador (IC1 2/2) se utiliza para un control de brillo adicional mediante PWM. Para hacer esto, la señal de control se aplica a la entrada PWM: cuando se aplican niveles lógicos TTL (+5 y 0 V), el circuito abrirá y cerrará Q3. La frecuencia máxima de la señal en la entrada PWM es de aproximadamente 2 KHz. Esta entrada también se puede utilizar para encender y apagar el dispositivo mediante el mando a distancia.

D3 es un diodo Schottky clasificado para corriente de hasta 1 A. Si no puede encontrar un diodo Schottky, puede usar un diodo de pulso, por ejemplo FR107, pero la potencia de salida disminuirá ligeramente.

La corriente de salida máxima se ajusta seleccionando R2 y activando o desactivando R11. De esta manera puedes obtener los siguientes valores:

• 350 mA (LED 1 W): R2=10K, R11 deshabilitado,
• 700 mA (3 W): R2=10K, R11 conectado, 1 ohmio nominal,
• 1A (5W): R2=2,7K, R11 conectado, 1 ohmio nominal.

Dentro de límites más estrechos, el ajuste se realiza mediante una resistencia variable y una señal PWM.

Montaje y configuración del controlador.

Los componentes del controlador están montados en una placa de pruebas. Primero, se instala el chip LM393, luego los componentes más pequeños: condensadores, resistencias, diodos. Luego se instalan los transistores y, por último, una resistencia variable.

Es mejor colocar los elementos en el tablero de tal manera que se minimice la distancia entre los pines conectados y utilizar la menor cantidad posible de cables como puentes.

Al realizar la conexión, es importante observar la polaridad de los diodos y el pinout de los transistores, que se puede encontrar en la descripción técnica de estos componentes. Los diodos también se pueden utilizar en el modo de medición de resistencia: en la dirección de avance, el dispositivo mostrará un valor del orden de 500-600 ohmios.

Para alimentar el circuito, puede utilizar una fuente de voltaje CC externa de 5-24 V o baterías. 6F22 ("corona") y otras baterías tienen una capacidad demasiado pequeña, por lo que su uso no es práctico cuando se utilizan LED de alta potencia.

Después del montaje, es necesario ajustar la corriente de salida. Para hacer esto, se sueldan los LED a la salida y el motor VR1 se coloca en la posición más baja de acuerdo con el diagrama (verificado con un multímetro en el modo "prueba"). A continuación, aplicamos el voltaje de suministro a la entrada y, girando la perilla VR1, logramos el brillo requerido del resplandor.

Lista de elementos:

Conclusión

Los dos primeros circuitos considerados son muy sencillos de fabricar, pero no proporcionan protección contra cortocircuitos y tienen una eficiencia bastante baja. Para uso prolongado, se recomienda el tercer circuito en el LM393, ya que no tiene estas desventajas y tiene mayores capacidades para ajustar la potencia de salida.

Para un funcionamiento ininterrumpido, las lámparas LED requieren una fuente de alimentación que estará conectada a la red. Se llama controlador para una lámpara LED. El conductor realiza esta función porque Esta es la fuente de energía, cuya tarea es estabilizar la corriente y el voltaje en la red. ¿Pero cómo elegir el conductor adecuado? Debe prestar atención a sus parámetros de salida: parámetro de corriente (en amperios) y parámetro de voltaje (en voltios). También hay un parámetro de potencia de carga del dispositivo (W). Es habitual seleccionar controladores con reserva de energía y dentro de un rango de voltaje de salida permitido y, por supuesto, prestar atención a la característica de estabilización actual. De lo contrario, la lámpara deberá desecharse o enviarse a reparación.

El conductor también depende de características como:

• nivel de pulsación;
• seguridad eléctrica, etc.

Las características del LED determinan el flujo luminoso.

Selección de conductor

La elección del controlador determina en gran medida el lugar donde se planea instalar la luminaria.

Por ejemplo, en un entorno de almacén, una lámpara necesitará un driver con una temperatura de funcionamiento superior a 0°C y un índice de resistencia a la humedad IP 20. Si estamos iluminando una oficina o cualquier otro espacio administrativo donde trabaje gente y se necesite una iluminación alta , entonces en este caso debemos tener en cuenta el factor de fluctuación: no debe ser superior al 5%.

Los límites del voltaje entrante dependen de condiciones específicas. Por ejemplo, si se instala una gran cantidad de equipos en una habitación o si son bastante potentes, existe la posibilidad de que se produzcan caídas de voltaje (sobretensiones) en la red. En este caso, necesitará una fuente de alimentación con entrada universal.

El voltaje en la red de una oficina suele ser estable y el rango de voltaje de entrada estándar es más que suficiente. Pero en cualquier caso, la lámpara LED necesita una corrección del factor de potencia, porque la potencia adicional resulta estar por encima del umbral de 25 vatios. Existen modelos diseñados para iluminación interior. Se trata de los modelos de lámparas PLD-40 y PLD-60. Su coeficiente de pulsación no supera el 20%, por lo que son adecuados para iluminar estancias que no requieren una iluminación intensa. Los controladores de estos modelos están protegidos contra cortocircuitos y sobrecalentamiento, y también cumplen plenamente con los requisitos de compatibilidad electromagnética. Así, los ejemplos de los modelos PLD-40 y PLD-60 nos mostraron una excelente combinación para luminarias estándar sin regulación.

• Si la lámpara se instala para iluminación exterior, el principal requisito para su conductor es un amplio rango de temperaturas tolerables que garanticen un funcionamiento adecuado después de una larga estancia en el frío.

Además de eso, también tendrás que tener en cuenta el nivel de resistencia del caso. Porque una farola debe tener una protección absoluta contra influencias agresivas, como polvo, suciedad, vapores químicos, agua (la resistencia a la humedad debe ser IP 65). Los componentes de la lámpara tampoco deberían verse afectados por el enfriamiento.

La fuente de alimentación (además de que debe estar protegida de la forma especificada) debe tener un amplio rango de voltaje de entrada debido a que las líneas eléctricas son muy inestables. Debe estar protegido de forma fiable contra sobretensiones.

• Si se instala una lámpara para iluminar carreteras, vías férreas o metros, el conductor de dicha lámpara debe ser resistente a las vibraciones. Esto se ve facilitado por el compuesto que se vierte en las fuentes de alimentación, lo que le permite no percibir vibraciones. De lo contrario, los elementos simplemente se caerán del tablero al primer ataque de vibración.

Todos los parámetros y capacidades de la lámpara dependen de la calidad de las piezas del conductor. Entre ellos se encuentran tan importantes como el nivel de pulsación, el rango de temperatura de funcionamiento, la resistencia a sobretensiones y el rango de temperatura. Por eso es tan importante la calidad de los componentes de este dispositivo. Como usted sabe, la lámpara LED en sí es un dispositivo de iluminación muy confiable y duradero. Sin embargo, no podrá completar toda su vida útil si no selecciona correctamente el controlador en las lámparas LED. Después de todo, la razón principal del fallo de una lámpara no es un LED quemado, sino un controlador defectuoso. Es por esto que tendrás que llevar la lámpara para repararla.

Componentes de la lámpara y cómo elegirla.

Una lámpara LED típica incluye sólo unos pocos elementos:

• LED;
• marco;
• disipador de calor;
• radiador;
• conductor.

Si el kit es estándar, ¿cómo elegir una lámpara para que su controlador preinstalado dure el mayor tiempo posible?

Como ya hemos descubierto, el controlador es necesario para estabilizar la corriente que alimenta los LED con una potencia de 1 vatio.

Para el correcto funcionamiento de los LED, se debe reducir el voltaje de la fuente de alimentación. Cada luminaria tiene los siguientes parámetros que se deben tener en cuenta a la hora de elegir el driver óptimo. Hablemos de ellos con más detalle:

• Fuerza. La potencia máxima de un conductor muestra la carga máxima que puede soportar. Por ejemplo, si la marca indica (30x36)x1W, esto significa que a este controlador se pueden conectar 30 o 36 LED con una potencia de 1 W. Si hablamos de conectar una tira de LED de 12-24 voltios, debemos tener en cuenta que las fuentes de alimentación para ellas limitan el voltaje y no la corriente.

Esto significa que debemos monitorear cuidadosamente la potencia de la carga conectada a la fuente de alimentación. En este caso, la potencia del controlador en ningún caso debe ser inferior a la potencia del circuito, de lo contrario la fuente de alimentación simplemente "se quemará".

• Parámetros nominales de corriente y voltaje. Este parámetro lo indica el fabricante en todos los LED; en consecuencia, el controlador debe seleccionarse de acuerdo con esta marca; La corriente nominal máxima es de 350 mA. Con esta marca en funcionamiento, es necesario utilizar una fuente de alimentación con una intensidad de corriente en el rango de 300-330 mA. Esto es válido para cualquier tipo de conexión. Se recomienda este rango de corriente operativa para no acortar la vida útil de la lámpara, ya que es posible que el disipador de calor no realice completamente sus funciones.
• Clase de estanqueidad y resistencia a la humedad (seguridad). Actualmente, la clase de protección está determinada por los dos números después de la IP. El primer número indica el grado de protección contra influencias sólidas (polvo, suciedad, arena, hielo). El segundo se refiere a los medios líquidos (agua, sustancias). Sin embargo, no hay información sobre la temperatura requerida a la que se puede utilizar una luminaria de clase IP. Si se puede enfriar o no depende de la solidez de la carcasa.

Es necesario abordar la compra de un controlador para una lámpara con no menos responsabilidad que la compra de la lámpara en sí, porque es la fuente de energía la que garantiza un funcionamiento prolongado y sin problemas de todo el dispositivo. Si no puede elegir un controlador adecuado para las lámparas, puede hacerlo usted mismo. El esquema de montaje es muy sencillo.

Los LED siguen traspasando nuevos límites en el mundo de la iluminación artificial, confirmando su superioridad con una serie de ventajas. Gran parte del mérito del exitoso desarrollo de la tecnología LED se debe a las fuentes de alimentación. Trabajando en conjunto, el controlador y el LED abren nuevos horizontes, garantizando al consumidor un brillo estable y la vida útil indicada.

¿Qué es un controlador LED y qué carga funcional se le asigna? ¿Qué buscar al elegir? ¿Existe alguna alternativa? Intentemos resolverlo.

¿Qué es un controlador LED y para qué sirve?

Científicamente hablando, un controlador LED es un dispositivo electrónico cuyo principal parámetro de salida es una corriente estabilizada. Es corriente, no voltaje. Un dispositivo con estabilización de voltaje generalmente se denomina "fuente de alimentación" con una indicación del voltaje de salida nominal. Se utiliza para alimentar tiras de LED, módulos y líneas de LED. Pero esto no se trata de él.

El principal parámetro eléctrico de un controlador LED es la corriente de salida, que puede proporcionar durante mucho tiempo cuando se conecta una carga adecuada. La carga la desempeñan los LED individuales o conjuntos basados ​​​​en ellos. Para un brillo estable, es necesario que la corriente especificada en los datos del pasaporte fluya a través del cristal LED. A su vez, el voltaje a través de él caerá exactamente tanto como lo necesita la unión p-n en un valor de corriente dado. Los valores exactos de la corriente que fluye y la caída de tensión directa se pueden determinar a partir de la característica corriente-tensión (CV) del dispositivo semiconductor. El controlador recibe energía, por regla general, de una red constante de 12 V o de una red alterna de 220 V. Su voltaje de salida se indica en forma de dos valores extremos, entre los cuales se garantiza un funcionamiento estable. Normalmente, el rango de funcionamiento puede ser de tres voltios a varias decenas de voltios. Por ejemplo, un controlador con U out = 9-12 V, I out = 350 mA, por regla general, está diseñado para la conexión secuencial de tres LED blancos con una potencia de 1 W. Cada elemento caerá aproximadamente 3,3 V, para un total de 9,9 V, lo que significa que se encuentra dentro del rango especificado.

Se pueden conectar de tres a seis LED de 3 W cada uno a un estabilizador con un rango de voltaje de salida de 9-21 V y una corriente de 780 mA. Un controlador de este tipo se considera más universal, pero tiene menor eficiencia cuando se enciende con una carga mínima.

Un parámetro importante de un controlador LED es la potencia que puede entregar a la carga. No intentes sacarle el máximo partido. Esto es especialmente cierto para los radioaficionados que fabrican cadenas de LED en serie-paralelo con resistencias ecualizadoras y luego sobrecargan el transistor de salida del estabilizador con esta matriz casera.

La parte electrónica del controlador LED depende de muchos factores:

• parámetros de entrada y salida;
• clase de protección;
• base de elementos aplicados;
• fabricante.

Los controladores LED modernos se fabrican utilizando el principio de conversión PWM y utilizando microcircuitos especializados. Los convertidores de ancho de pulso constan de un transformador de pulso y un circuito de estabilización de corriente. Se alimentan a 220 V, tienen alta eficiencia y protección contra cortocircuitos y sobrecargas.

Los controladores basados ​​en un solo chip son más compactos, ya que están diseñados para ser alimentados desde una fuente de CC de bajo voltaje. También tienen una alta eficiencia, pero su confiabilidad es menor debido al circuito electrónico simplificado. Estos dispositivos tienen una gran demanda en el tuning de automóviles con LED. Como ejemplo, podemos nombrar el IC PT4115; puede leer sobre una solución de circuito ya preparada basada en este microcircuito en.

Criterios de selección

Me gustaría señalar de inmediato que una resistencia no es una alternativa a un controlador para LED. Nunca protegerá contra ruidos impulsivos y sobretensiones en la red de suministro de energía. Cualquier cambio en el voltaje de entrada pasará a través de la resistencia y provocará un cambio abrupto en la corriente debido a la no linealidad de la característica LED IV. Un controlador montado sobre la base de un estabilizador lineal tampoco es la mejor opción. La baja eficiencia limita en gran medida sus capacidades.

Debe seleccionar un controlador de LED solo después de saber exactamente el número y la potencia de los LED que se conectarán.

¡Recordar! Los chips del mismo tamaño estándar pueden tener un consumo de energía diferente debido a la gran cantidad de falsificaciones. Por lo tanto, intente comprar LED únicamente en tiendas de confianza.

En cuanto a los parámetros técnicos, en la carcasa del driver LED se deberá indicar lo siguiente:

• fuerza;
• rango de voltaje de entrada operativo;
• rango operativo de voltaje de salida;
• corriente nominal estabilizada;
• Grado de protección contra la humedad y el polvo.

Los controladores sin paquete que funcionan con 12 V y 220 V son muy atractivos. Entre ellos, hay varias modificaciones en las que se pueden conectar uno o varios LED potentes. Estos dispositivos son convenientes para investigaciones y experimentos de laboratorio. Para uso doméstico, aún deberá colocar el producto en el estuche. Como resultado, se logran ahorros monetarios en una placa controladora de tipo abierto a expensas de la confiabilidad y la estética.

Además de seleccionar un controlador para un LED en función de los parámetros eléctricos, un comprador potencial debe comprender claramente las condiciones de su funcionamiento futuro (ubicación, temperatura, humedad). Después de todo, la confiabilidad de todo el sistema depende de dónde y cómo esté instalado el controlador.

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