Światła led bez kierowcy

Wielki amerykański biznesmen i wynalazca żarówki - Thomas Alva Edison powiedział kiedyś, że „Zrobimy prąd tak tanio, że tylko bogaci będą palić świece”, co z pewnością stało się dzisiaj. Od małych domów po utwardzone drogi i duże zakłady przemysłowe, możemy zauważyć światła AC oświetlające nasze otoczenie po zachodzie słońca. Wcześniejsze systemy oświetleniowe wykorzystywały różnego rodzaju żarówki, takie jak żarówki żarowe, kompaktowe żarówki fluorescencyjne (CFL) itp., Ale obecnie, wraz z postępem w technologii światła LED, żarówki żarowe i CFL są szybko zastępowane przez światła LED. Globalny rynek oświetlenia LED odnotował długotrwały wzrost, którego wielkość wyceniono na 45,57 mld USD w 2018 r.

Chociaż wiadomo, że światła LED są prawie 90% wydajne niż żarówki tradycyjne i mają lepszą żywotność niż inne żarówki AC, nadal cierpi z powodu jednego niepowodzenia. Oznacza to, że światła LED są zasilane napięciem stałym, ale całe nasze zasilanie sieciowe to prąd zmienny. Zmusiło to projektantów do zastosowania dodatkowego komponentu zwanego sterownikiem LED, który jest niczym innym jak rodzajem konwertera AC na DC. Ten sterownik zamieni prąd zmienny z sieci na odpowiednie napięcie DC, aby zasilać światło LED. Ale potem wprowadzono żarówki LED bez sterownika AC, które można podłączyć bezpośrednio do sieci AC bez żadnych zewnętrznych modułów sterownika. W tym artykule dowiemy się więcej o systemach Driverless LED i ich ewolucji w czasie.

Dlaczego systemy LED bez sterowników?

Głównym problemem związanym z tradycyjnymi sterownikami LED o dużej mocy, przełączającymi prąd zmienny na prąd stały, jest związana z tym utrata mocy. Te tradycyjne sterowniki AC LED wykorzystują topologie przełączania i rezystory do sterowania prądem LED, to przełączanie powoduje wydzielanie ciepła, co zmniejsza wydajność systemu. Również ten dodatkowy obwód prowadzi do wzrostu całkowitego kosztu żarówki. Dlatego w naszym poprzednim artykule dyskutowaliśmy o niedrogim systemie sterowników LED, a nawet zbudowaliśmy taki, aby przetestować jego wydajność.

Kolejnym strasznym problemem sterowników AC LED jest efekt migotania. Jak większość z nas zauważyła, stare obwody sterownika LED mają efekt migotania. W maksymalnych przypadkach te tradycyjne obwody sterowników diod LED prądu przemiennego wykorzystują półsinusoidalną falę o podwójnej częstotliwości linii zasilającej. Oznacza to, że w linii energetycznej o częstotliwości 50 Hz wytwarza prawie 100 błysków, które mogą być wykryte przez ludzkie oczy i są szkodliwe. Należy to wyeliminować. Tak więc wprowadzana jest nowoczesna technologia, która wykorzystuje kilka elementów pasywnych zamiast tradycyjnej przetwornicy AC / DC wykorzystującej przełączane topologie.

Bez sterownika AC LED - działa

System Driverless LED ma coś, co nazywa się silnikiem oświetlenia AC LED. Ale co to jest silnik AC LED? Ogólnie silnik służy do zamiany jednej formy energii na drugą. Na przykład silnik silnikowy jest używany do zamiany ciepła wytwarzanego przez paliwo na ruch wału. Podobnie, do przekształcania energii elektrycznej w lumenów światła używany jest silnik oświetleniowy AC LED.

Silnik światła AC LED to urządzenie mechaniczne lub płytka drukowana, która ma zamontowane w niej chipy LED ze wszystkimi połączeniami elektrycznymi. Jest to gotowa forma źródła światła, którą można łatwo podłączyć do gniazdka AC. Pomaga żarówkom LED działać jako bezpośredni substytut innych tradycyjnych lamp.

Rozwój tej diody LED AC ma kilka etapów. Zaczęło się od zwykłego połączenia szeregowych standardowych diod LED, aby dopasować połączone napięcie przewodzenia diod LED z maksymalnym napięciem wejściowym AC. Brzmi jak dobry pomysł, aby zapalić te diody bez żadnego sterownika, ale nie udało się. Ta konstrukcja ma poważną wadę, AC zmienia swoją polaryzację z dodatniej na ujemną w każdym cyklu i z tego powodu w każdym dodatnim cyklu diody LED są spolaryzowane do przodu (włączone), ale w każdym ujemnym cyklu diody LED są spolaryzowane odwrotnie, co powoduje je wyłączają.

Diody LED pierwszej generacji bez sterowników

Więc jakie jest rozwiązanie? W tym czasie wprowadzono pierwszą generację diod LED AC bez sterowników, w których każdy segment diod LED został zastąpiony parą antyrównoległą, tak jak na poniższym obrazku.

Na powyższym obrazku diody LED są połączone antyrównolegle. W każdym dodatnim cyklu jedna strona par jest spolaryzowana w przód, a druga strona jest spolaryzowana odwrotnie, ale w cyklu ujemnym stany ulegają zmianie, a pozostałe diody LED zapalają się. Prąd jest tutaj ograniczony przez pojedynczy rezystor dużej mocy R1.

Pozytywną stroną obwodu jest sprawność. Wydajność jest bardzo wysoka. Przebieg prądu i napięcia w fazie przechodzącej przez obwód tworzy wysoki współczynnik mocy. Ale pomimo wspomnianej wyżej pozytywnej strony, pierwsza generacja bez sterownika LED jest awarią. Dzieje się tak z powodu słabego wskaźnika Flicker i podwójnej liczby diod LED niż jest to wymagane. Daje efekt błysku, który jest łatwo wykrywalny przez ludzkie oczy, a połowa używanych diod LED pozostaje wyłączona w danym momencie.

Diody LED bez sterownika drugiej generacji

Z tej wady opracowano bez sterowników diodowe silniki AC drugiej generacji. Tym razem celem jest zmniejszenie liczby diod LED. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy prąd przemienny jest przetwarzany na prąd stały. Dlatego dioda prostownika mostkowego jest zawarta w bezsilnikowych silnikach LED AC drugiej generacji. Oprócz diod prostowniczych wszystko w obwodzie pozostaje niezmienione.

Podobnie jak wcześniej rezystor R1 steruje prądem diody LED. Teraz każdy cykl dodatni i ujemny przechodzi przez diody LED, powodując, że pozostają włączone podczas obu cykli.

Bez sterownika LED trzeciej generacji

Wprowadzono trzecią generację silników AC LED w celu zwiększenia wydajności i uzyskania lepszego wskaźnika migotania. W obwodzie dodany jest kontroler przełączający, który może indywidualnie sterować diodami LED do określonego poziomu, w którym napięcie linii zasilającej jest takie samo jak napięcie diody LED. Funkcja ograniczenia prądu jest również dostępna w zintegrowanym sterowniku przełączającym i można ją ponownie skonfigurować za pomocą komponentów zewnętrznych. Taki obwód mógłby zapewnić prawie 80% sprawności i współczynnik migotania od 0,30 do 0,35.

Bez sterownika LED czwartej generacji

W bezsterownikowych silnikach AC LED czwartej generacji wyeliminowano kontroler i zastosowano elementy pasywne, aby zrekompensować koszty produkcji. Ponadto wydajność jest doskonała dzięki wysokiemu współczynnikowi mocy i zwiększonemu indeksowi migotania.

Obwód pracuje z dwoma niezależnymi impulsami prądowymi, którymi są impulsy prądowe ograniczone pojemnościowo i impulsy prądowe ograniczone rezystancyjnie. Te impulsy prądowe są podawane do ciągu diod LED w taki sposób, że ciąg diod LED otrzymuje dwa impulsy prądu na pół cyklu napięcia sieciowego. Poniższy obraz przedstawia obwód silnika bez sterownika LED czwartej generacji o małej mocy.

Działanie powyższego układu jest dość interesujące. Podczas pierwszej połowy cyklu wejściowego prądu przemiennego, prąd przepływa przez rezystor R1 i ostatecznie ładuje kondensator C1 i wraca z powrotem do diody prostownika mostkowego przez drugi ciąg diod LED, ładując kondensator C2 i rezystor R2. Podczas ujemnego szczytu kondensator C4 odpowiednio rozładowuje C1 i C2 i popycha prąd do drugiej struny. Tak więc w każdym cyklu prąd wymagany do zapalenia ciągów LED nie przepływa w całości przez rezystory. Prawie 40-50% całkowitego prądu przepływa przez rezystory, co zwiększa sprawność do 90% poprzez zmniejszenie rozpraszania ciepła.

Przebieg wejściowy diod LED i napięcie wejściowe AC można zobaczyć na poniższym obrazku.

Powyższy wykres przedstawia trzy wykresy: napięcie wejściowe, prąd w ciągu lewej diody LED i prąd w ciągu prawej diody LED w czasie. Przy napięciu sieciowym 230V ciągi diod LED zapalają się naprzemiennie. Jest to bardzo szybkie przejście w zakresie mili-sekundowym.

Zalety technologii LED Light bez sterownika

1. Te pozbawione sterowników diody LED są łatwiejsze w produkcji. Koszt jest obniżony i wymaga bardzo niewielkiej konserwacji.

2. Dzięki ulepszonemu wskaźnikowi Flicker może być stosowany w lampach wysokiego składowania. Również w sektorach biurowym, pokojowym i edukacyjnym używa się bezzałogowych diod LED AC.

3. Po usunięciu sterownika LED umożliwia zmianę kształtu. Produkty LED mogą mieć różne kształty i rozmiary.

4. Łatwa i szybka instalacja to kolejna wspaniała cecha lamp AC LED bez sterowników.

Producent świateł LED bez kierowcy

Bez sterownika AC LED jest sprzedawane jak gorące ciasto. Różni producenci produkują różnego rodzaju technologię LED AC bez sterowników. Chiny są jednym z wiodących dostawców bez sterownika AC LED. Jednak kilka firm produkuje również diody LED z bardzo wysokim napięciem przewodzenia i wysokim lumenem. Diody LED o wysokim napięciu przewodzenia zapewniają niską liczbę komponentów w systemie LED AC bez sterownika. Popularni producenci diod LED AC bez sterowników w tym segmencie to Cree, LUMILEDS, SAMSUNG, NMB Technologies, Opulent itp.