Co to jest sterownik LED?
Diody elektroluminescencyjne (LED) to urządzenia elektroniczne, które zamieniają energię elektryczną w energię świetlną. Emitowane światło ma określoną długość fali w zależności od materiału, z którego jest wykonany. Konieczna jest modyfikacja w celu uzyskania białego światła. Sterowniki LED kontrolują wiele czynników wpływających na działanie diod LED i mają kluczowe znaczenie w białych diodach LED.
Sterownik LED jest analogiczny do statecznika w oświetleniu jarzeniowym. Sterownik konwertuje prąd przemienny (AC) na prąd stały (DC), jeśli jest to wymagane. Zarządza napięciem i prądem wejściowym zgodnie z wymaganiami dotyczącymi poziomu napięcia i prądu LED. Elektronicznie, sterownik jest małym układem scalonym (IC).
Diody LED były początkowo używane jako wskaźniki sygnałów; typowym zastosowaniem jest wskaźnik włączenia telewizora. Aby diody LED mogły konkurować jako źródło ogólnego oświetlenia z żarowym oświetleniem, muszą być w stanie wytwarzać wysokiej jakości, spójne białe światło i być ściemnialne. Wybór sterownika LED ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach do białego światła.
Wymagania, które należy wziąć pod uwagę przy określaniu sterownika LED, zależą od planowanego zastosowania LED. Diody LED są zasilane prądem i odczuwają duży spadek oświetlenia przy niewielkim spadku prądu. Sterownik stałoprądowy usuwa zmiany prądu wejściowego poprzez regulację napięcia na oporniku prądowym. Wartość napięcia odniesienia i rezystora określa prąd diody LED. Diody LED dzielące ten sam sterownik powinny być połączone szeregowo, aby utrzymać stały prąd.
Urządzenia stałoprądowe wymagają ochrony przeciwprzepięciowej. Wyjście prądowe jest również stałe, a jeśli rezystancja wzrośnie w obwodzie z diody LED, prąd stały może spowodować wzrost napięcia powyżej znamionowego napięcia dla diody LED lub innych dyskretnych elementów. Ochronę przeciwprzepięciową zapewniają diody Zenera, które można uznać za bezpiecznik zwrotny, równolegle do diody LED. Gdy występuje stan przepięcia, dioda Zenera zaczyna przewodzić prąd. Alternatywą dla podejścia opartego na diodzie Zenera jest monitorowanie napięcia wyjściowego i odcięcie zasilania po osiągnięciu punktu zadziałania przepięcia.
Wydajność konwersji energii w światło jest ważna w zastosowaniu diod LED, ponieważ to właśnie wyróżnia diody LED jako realne źródło światła. Ilość mocy wejściowej do jasności LED jest miarą wydajności sterowników LED. Istnieje odwrotna zależność między napięciem odniesienia zasilacza a jasnością diody LED. Moc wejściowa, zarządzana przez sterownik LED, przy mniejszych napięciach odniesienia skutkuje niższym zużyciem energii elektrycznej i mniejszym nagrzewaniem.
Ściemnianiem światła LED może zarządzać sterownik LED poprzez zmniejszenie prądu wejściowego. Powoduje to przesunięcie spektrum kolorów wyjściowych i wymaga analogowego sygnału sterującego, który dodaje kolejny niezbędny obwód do projektu. Modulacja szerokości impulsu (PWM) włącza i wyłącza prąd przy bardzo wysokich częstotliwościach. PWM jest stosowany w ściemniaczach światła żarowego, w których prąd jest usuwany z tej samej części fali energii prądu przemiennego podczas każdego cyklu. W środowisku prądu stałego diody LED o wysokiej częstotliwości obwody PWM muszą działać na jeszcze wyższych częstotliwościach.