Dobór i rozważania projektowe zasilacza sterownika LED
LED to lampa emitująca światło o charakterystyce diodowej, która może być zasilana tylko w jednym kierunku. Zwykle jasność wyjściowa diody LED jest wprost proporcjonalna do prądu przepływającego przez diodę LED, ale biała dioda LED ulega nasyceniu pod wpływem wysokiego prądu, co znacznie zmniejsza skuteczność świetlną, a nawet awarię. Dlatego prąd pobierany przez diodę LED nie może przekraczać jej wartości znamionowej. Ponadto jasność diod LED jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury, dlatego ważne jest, aby zminimalizować wytwarzanie energii i zaprojektować dobrze zaprojektowany system chłodzenia podczas użytkowania. Obecnie wszystkie diody LED są zasilane prądem stałym, dlatego pomiędzy siecią a diodą LED należy dodać zasilacz zwany zasilaczem sterownika LED. Jego zadaniem jest konwersja zasilania sieciowego AC na odpowiednią moc LED DC. Zgodnie z zasadami zużycia energii elektrycznej w sieci energetycznej oraz wymaganiami dotyczącymi charakterystyki jazdy diod LED, przy wyborze i projektowaniu źródeł zasilania diod LED należy wziąć pod uwagę następujące punkty:
1. Wysoka niezawodność
Zwłaszcza w przypadku zasilania lamp ulicznych LED instalowanych na dużych wysokościach konserwacja jest niewygodna, a jej koszt również wysoki.
2. Wysoka wydajność
Dioda LED jest produktem energooszczędnym, a wydajność zasilacza sterującego musi być wysoka. W przypadku konstrukcji, w której zasilacz montowany jest wewnątrz lampy, jest to szczególnie istotne. Ponieważ skuteczność świetlna diod LED maleje wraz ze wzrostem temperatury diod LED, bardzo ważne jest odprowadzanie ciepła przez diodę LED. Zasilacz charakteryzuje się wysoką wydajnością, niskim zużyciem energii oraz wytwarza mniej ciepła wewnątrz lampy, co ogranicza wzrost temperatury lampy. Korzystnie opóźnia zanik światła diod LED.
3. Wysoki współczynnik mocy
Współczynnik mocy to wymagania sieci energetycznej dla obciążenia. Ogólnie rzecz biorąc, nie ma obowiązkowych wskaźników dla urządzeń elektrycznych o mocy poniżej 70 watów. Chociaż współczynnik mocy poszczególnych urządzeń o małej mocy ma niewielki wpływ na sieć energetyczną, zapalanie się w nocy i skupianie podobnych obciążeń może spowodować poważne zanieczyszczenie sieci energetycznej. W przypadku zasilaczy sterowników LED o mocy od 30 watów do 40 watów mówi się, że w najbliższej przyszłości mogą pojawić się pewne wymagania dotyczące współczynników mocy.
4. Sposób jazdy
Obecnie stosowane są dwa typy: jeden to źródło stałego napięcia, które dostarcza wiele źródeł prądu stałego, przy czym każde źródło prądu stałego dostarcza oddzielne zasilanie dla każdej diody LED. Ta metoda jest elastyczna w połączeniu, a jeśli jedna dioda LED ulegnie awarii, nie będzie to miało wpływu na działanie innych diod LED, ale koszt będzie nieco wyższy. Inną metodą jest zasilanie prądem stałym, z pracą szeregową lub równoległą diod. Jego zaletą jest to, że ma niższy koszt, ale słabą elastyczność, a także musi rozwiązać pewną awarię diod LED bez wpływu na działanie innych diod LED. Te dwie formy współistnieją przez pewien czas. Metoda wielokanałowego zasilania prądem stałym będzie miała lepszy koszt i wydajność. Być może jest to główny kierunek w przyszłości.
5. Ochrona przeciwprzepięciowa
Zdolność diod LED do wytrzymywania przepięć jest stosunkowo słaba, zwłaszcza pod względem odporności na napięcie wsteczne. Istotne jest także wzmocnienie ochrony w tym obszarze. Niektóre lampy LED są instalowane na zewnątrz, np. lampy uliczne LED. Ze względu na odciążenie sieci energetycznej i indukcję uderzeń pioruna, w systemie sieci energetycznej mogą wystąpić różne przepięcia, a niektóre z nich mogą spowodować uszkodzenie diody LED. Dlatego zasilacz sterownika LED powinien mieć zdolność tłumienia przepięć i chronić diodę LED przed uszkodzeniem.
6. Funkcja ochrony
Oprócz konwencjonalnych funkcji ochronnych najlepiej jest dodać ujemne sprzężenie zwrotne temperatury diody LED do wyjścia prądu stałego zasilacza, aby zapobiec nadmiernej temperaturze diody LED.
7 Aspekty ochronne
Zewnętrzny typ instalacji lampy powinien mieć wodoodporną i odporną na wilgoć konstrukcję zasilającą, a zewnętrzna powłoka powinna być odporna na słońce.
Żywotność zasilacza z 8 sterownikami powinna odpowiadać żywotności diody LED.
9 musi spełniać przepisy bezpieczeństwa i wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej.
