Luminile cu led fără șofer

Marele om de afaceri american și inventatorul becului - Thomas Alva Edison a spus odată că „Vom face electricitatea atât de ieftină încât doar cei bogați vor arde lumânări”, lucru care a devenit cu siguranță astăzi. De la casă mică la drumuri asfaltate până la industrii mari, putem observa lumini de curent alternativ care ne luminează mediul după apusul soarelui. Sistemele de iluminare anterioare foloseau diferite tipuri de becuri, cum ar fi becurile cu incandescență, becurile fluorescente compacte (CFL) etc. Piața globală a iluminatului cu LED-uri a cunoscut o creștere prelungită, cu o dimensiune evaluată la 45,57 miliarde USD în 2018.

Deși se știe că luminile cu LED-uri sunt aproape 90% eficiente decât becurile cu incandescență și au o durată de viață mai bună decât alte becuri de curent alternativ, totuși suferă de un singur obstacol. Adică, luminile LED sunt acționate de tensiune continuă, dar toată sursa noastră de alimentare este de curent alternativ. Acest lucru i-a împins pe designeri să utilizeze o componentă suplimentară numită driver LED, care nu este altceva decât un tip de convertor AC-DC. Acest driver va converti puterea de curent alternativ de la rețea la o tensiune continuă DC pentru a alimenta lumina LED. Dar, apoi au fost introduse becurile cu LED-uri AC fără conducător auto care pot fi conectate direct la rețeaua de curent alternativ fără module de driver externe. În acest articol vom afla mai multe despre sistemele LED fără driver și evoluția acestuia în timp.

De ce sisteme LED fără driver?

Problema majoră cu tradiționalele drivere cu LED de comutare de la c.a la c.c. este pierderea de energie asociată acestuia. Acești șoferi tradiționali cu LED-uri AC utilizează topologii și rezistențe de comutare pentru a controla curentul cu LED-uri, această comutare provoacă căldură care reduce eficiența sistemului. De asemenea, acest circuit suplimentar duce la creșterea costului total al becului. Acesta este motivul pentru care în articolul nostru anterior am discutat despre un sistem de driver LED cu cost redus și chiar am construit unul pentru a-i testa performanța.

O altă problemă grozavă a driverelor cu LED-uri AC este efectul pâlpâitor. După cum majoritatea dintre noi am observat, vechile circuite ale driverelor cu LED-uri au un efect pâlpâitor. În cazuri maxime, aceste circuite tradiționale de conducere cu LED-uri AC utilizează undă semi-sinusoidală la frecvența de două ori a liniei electrice. Asta înseamnă că, într-o linie electrică cu frecvență de 50 Hz, produce aproape 100 de clipuri care pot fi detectate de ochii omului și este dăunătoare. Acest lucru ar trebui eliminat. Așadar, este introdusă tehnologia modernă care folosește puține componente pasive în loc de convertorul tradițional de la AC la CC folosind topologii de comutare.

Luminile LED AC fără conducător auto - Funcționează

Sistemul LED fără conducător auto are ceva denumit ca un motor cu lumină LED cu curent alternativ. Dar, ce este un motor cu lumină AC cu LED? Un motor în general este utilizat pentru a converti o formă de energie în cealaltă. De exemplu, un motor cu motor este utilizat pentru a converti căldura produsă de combustibil în mișcarea unui arbore. În mod similar, un motor cu lumină AC LED este utilizat pentru a converti energia electrică în lumenii luminii.

Un motor cu lumină AC LED este un dispozitiv mecanic sau o placă de circuit care are montate cipuri LED cu toate conexiunile electrice. Este o formă gata preparată de sursă de lumină care poate fi fixată cu ușurință într-o priză de curent alternativ. Ajută becurile cu LED-uri să acționeze ca un substitut direct pentru alte lămpi convenționale.

Dezvoltarea acestui LED AC are mai multe etape. A început prin simpla conectare a LED-urilor standard în serie pentru a se potrivi cu tensiunea combinată a LED-urilor cu tensiunea maximă de intrare AC. Pare o idee bună să aprinzi acele LED-uri fără niciun driver, dar nu a avut succes. Acest design are un dezavantaj major, AC își schimbă polaritatea de la pozitiv la negativ pentru fiecare ciclu și, din acest motiv, la fiecare ciclu pozitiv LED-urile sunt polarizate înainte (aprinse), dar în fiecare ciclu negativ, LED-urile devin polarizate invers ei se opresc.

LED-uri fără conducător auto din prima generație

Deci, care este soluția? În acest moment, a fost introdusă prima generație de LED-uri AC fără conducător auto, în care fiecare segment al LED-urilor este înlocuit cu o pereche antiparalelă, la fel ca imaginea de mai jos.

În imaginea de mai sus, LED-urile sunt conectate într-un mod anti-paralel. În fiecare ciclu pozitiv, o parte a perechilor este polarizată înainte și cealaltă parte este polarizată invers, dar în ciclul negativ, stările se schimbă și celelalte LED-uri se aprind. Curentul de aici este limitat de un singur rezistor de mare putere R1.

Latura pozitivă a circuitului este eficiența. Eficiența este foarte mare. Forma de undă de curent și tensiune în fază care trece prin circuit creează un factor de putere ridicat. Dar, în ciuda aspectului pozitiv menționat mai sus, prima generație a motorului cu lumină LED fără șofer este o defecțiune. Se datorează indicelui Flicker slab și numărului dublu de LED-uri decât este necesar. Produce un efect de bliț care este ușor de detectat de către ochii omului și jumătate din LED-urile utilizate rămân stinse în orice moment dat.

LED-uri fără șofer de a doua generație

Din acest dezavantaj, sunt dezvoltate motoarele cu LED-uri AC fără conducător de generația a doua. De data aceasta obiectivul este de a reduce numărul de LED-uri. Este posibil doar dacă AC este transformat în DC. Prin urmare, o diodă redresoare de punte este inclusă în motoarele cu lumină LED AC fără conducător, de generația a doua. În afară de diodele redresoare, totul din circuit este neschimbat.

Ca și înainte, rezistorul R1 controlează curentul LED. Acum fiecare ciclu negativ și pozitiv trece prin LED-uri, făcându-le să rămână aprinse în timpul ambelor cicluri.

LED-uri fără driver pentru a treia generație

A treia generație de motoare cu LED-uri AC este introdusă pentru a crește eficiența și pentru a obține un indice de pâlpâire îmbunătățit. Controlerul de comutare este adăugat în circuit, care poate controla individual LED-urile la un anumit nivel în care tensiunea liniei de alimentare este aceeași cu tensiunea LED. Funcția de limită de curent este disponibilă și în controlerul de comutare integrat și care poate fi reconfigurată folosind componente externe. Un astfel de circuit ar putea oferi aproape 80% din eficiență și un indice de pâlpâire de la 0,30 la 0,35.

LED-uri fără șofer de generația a patra

În motoarele cu LED-uri AC fără conducător din generația a 4-a, controlerul este eliminat și componentele pasive sunt utilizate pentru a compensa cu costul de fabricație. De asemenea, eficiența este superioară, cu un factor de putere ridicat și un indice de pâlpâire îmbunătățit.

Circuitul funcționează cu două impulsuri de curent independente, care sunt impuls de curent limitat capacitiv și impuls de curent limitat rezistiv. Acele impulsuri de curent sunt introduse în șirul de LED-uri într-un mod în care șirul de LED-uri primește două impulsuri de curent pe jumătate de ciclu de tensiune de linie. Imaginea de mai jos este un circuit al motorului cu lumină LED AC fără conducător auto, de putere redusă, de a patra generație.

Funcționarea circuitului de mai sus este destul de interesantă. În timpul primei jumătăți de ciclu a intrării AC, curentul trece prin rezistorul R1 și, în cele din urmă, se încarcă condensatorul C1 și se întoarce înapoi la dioda redresorului de punte prin al doilea șir de LED-uri, încărcând condensatorul C2 și prin rezistorul R2. În timpul vârfului negativ, condensatorul C4 descarcă C1 și C2 în mod corespunzător și împinge curentul pe al doilea șir. Deci, la fiecare ciclu, curentul necesar pentru a aprinde șirurile LED nu curge în întregime prin rezistențe. Aproape 40-50% din curentul total trece prin rezistențe care măresc eficiența până la 90% prin reducerea disipării căldurii.

Forma de undă de intrare a LED-urilor și tensiunea AC de intrare pot fi văzute în imaginea de mai jos.

Graficul de mai sus prezintă trei grafice care sunt, tensiunea de intrare, curent șir LED stâng și curent șir LED dreapta în timp. În tensiunea de 230V, șirurile LED se aprind alternativ. Este o tranziție foarte rapidă în gama de mili-secunde.

Avantajele tehnologiei LED fără șofer

1. Aceste lumini LED fără șofer sunt mai ușor de fabricat. Costul este redus și necesită o întreținere foarte mică.

2. Datorită indicelui Flicker îmbunătățit, acesta poate fi utilizat în lumini de înaltă lumină. De asemenea, sectoarele de birou, cameră, educație utilizează lumini LED AC fără șofer.

3. Dacă driverul LED este eliminat, acesta permite funcția de remodelare. Produsele cu LED pot fi realizate în diferite forme și dimensiuni.

4. Instalarea ușoară și rapidă este o altă caracteristică excelentă a luminilor cu LED AC fără conducător auto.

Producător de lămpi LED fără conducător auto

Lămpile LED AC fără șofer sunt vândute astăzi ca un tort fierbinte. Diferiti producatori produc un alt tip de tehnologie LED AC fara sofer. China este unul dintre cei mai importanți furnizori de lumină LED AC fără șofer. Cu toate acestea, LED-urile cu tensiune directă foarte mare cu Lumen ridicat sunt fabricate și de mai multe companii. LED-urile de înaltă tensiune directă oferă un număr scăzut de componente în sistemul LED AC fără conducător auto. Producătorii populari de LED-uri AC fără conducător auto din aceste segmente sunt Cree, LUMILEDS, SAMSUNG, NMB Technologies, Opulent etc.