LED-ekraani LED-kiip on iseloomulik -tundlik pooljuhtkomponent ja sellel on negatiivsed temperatuurinäitajad. Seetõttu tuleb seda taotlemisprotsessi ajal stabiliseerida ja kaitsta. Just tänu sellele sünnibki autojuhtimise kontseptsioon. LED-ekraaniseadmete nõuded sõiduvõimsusele on peaaegu karmid. Erinevalt tavalistest hõõglampidest saab LED-e ühendada otse 220V vahelduvvooluvõrku. LED-i juhib madalpinge 2–3 volti. Vaja on kavandada keeruline konversiooniahel. Erineva otstarbega LED-tuled peavad olema varustatud erinevate toiteadapteritega. Rahvusvahelisel turul on välisklientidel väga kõrged nõuded LED-ajami toiteallika efektiivsuse muundamise, efektiivse võimsuse, püsiva voolu täpsuse, toiteallika eluea ja elektromagnetilise ühilduvuse osas. Hea toiteallika projekteerimisel tuleb neid tegureid arvesse võtta, sest toiteallikat kuvatakse kogu LED-s. Ekraani roll on sama tähtis kui inimese süda.
Täisvärviline LED-ekraan
LED-ekraani toiteallikas on väga oluline. Igal LED-ekraanil on palju spetsiaalseid toiteallikaid. Toiteallika mudel ja võimsus mõjutavad otseselt LED-ekraani toimet ja jõudlust. Lihtsad teadmised LED-ekraani toiteallika kaubamärgist Turul on palju, palju ja hind on väga erinev. Kui LED-ekraani toiteallika jõudlus ei suuda sammu pidada, põhjustab see palju ettearvamatuid tagajärgi, näiteks: ebatavaline ekraan, värelus, tõsine lühis ja tulekahju, need õnnetused ei ole See pole uus, see on kõik tõelised näited. Paljudele klientidele meeldib ostmisel hindu võrrelda ja seejärel hindu pidevalt langetada. Tellimuste vastuvõtmiseks saavad mõned tootjad vastu võtta vaid reservhinnaga tellimusi ja erinevate tarvikute peale kära teha. Kaasa arvatud toiteallikas.
LED-ekraani toiteallikas ja püsivooluajam on lahutamatud. LED-i kasutamisel kuvari või muu valgustusseadmena või taustvalgusena peab see töötama pideva vooluga. Peamised põhjused on järgmised:
1. Vältige, et ajamivool ületaks maksimaalse nimiväärtuse ja mõjutaks selle töökindlust.
2. Hankige eeldatavad heleduse nõuded ja tagage iga LED-i heleduse ja värvilisuse ühtsus.
Püsivoolu ajami omadused
Vastavalt elektrivõrgu toitereeglitele ja LED-ajami toiteallika iseloomulikele nõuetele tuleks LED-ajami toiteallika valimisel ja projekteerimisel arvestada järgmiste punktidega:
1. Kõrge töökindlus: see on eriti nagu LED-tänavavalgustite toiteallikas. See on paigaldatud suurele kõrgusele, mis on ebamugav ja kallis hooldada.
2. Kõrge kasutegur: LED on energiasäästlik-toode ja ajami toiteallika efektiivsus peaks olema kõrge. See on eriti oluline konstruktsiooni jaoks, kus toiteallikas on valgustisse paigaldatud. Kuna LED-i valgusefektiivsus väheneb koos LED-i temperatuuri tõusuga, on LED-i soojuse hajumine väga oluline. Toiteallika kasutegur on kõrge, energiatarve väike, lambis tekkiv soojus väike ja lambi temperatuuritõus väheneb. LED-valguse vähenemist on kasulik edasi lükata.
3. Suur võimsustegur: võimsustegur on koormuse elektrivõrgu nõue. Üldjuhul alla 70 vatti elektriseadmete puhul kohustuslikke indikaatoreid ei ole. Kuigi üksiku väikese võimsusega elektriseadme võimsustegur on madalam, mõjutab see elektrivõrku vähe, kuid kui öösel kõik põlema süttivad, kui samalaadne koormus on liiga kontsentreeritud, põhjustab see tõsist reostust elektrivõrgule. elektrivõrk. Väidetavalt võivad 30–40 vatti LED-ajamite toiteallikad lähitulevikus kehtestada teatud võimsustegurite indeksnõuded.
4. Sel viisil on kombinatsioon paindlik ja ühe LED-i rike ei mõjuta teiste LED-ide tööd, kuid maksumus on veidi suurem. Teine on alalisvoolu toiteallikas, LED-id töötavad järjestikku või paralleelselt. Selle eeliseks on see, et hind on veidi madalam, kuid paindlikkus on halb ja see peab lahendama teatud LED-i rikke probleemi, ilma et see mõjutaks teiste LED-ekraani tarvikute tööd. Need kaks vormi eksisteerivad koos teatud aja. Mitme kanaliga konstantse voolu väljundtoiterežiim on kulude ja jõudluse osas parem. Võib-olla on see tulevikus peavoolu suund.
5. Ülepingekaitse: LED-ide võime taluda liigpingeid on suhteliselt halb, eriti vastupanuvõime vastupingele. Samuti on oluline tugevdada kaitset selles valdkonnas. Mõned LED-valgustid paigaldatakse välitingimustesse, näiteks LED-tänavavalgustid. Võrgu koormuse indutseerimise ja välgulöökide esilekutsumise tõttu tungivad võrgusüsteemist erinevad liigpinged ja mõned liigpinged kahjustavad LED-i. Seetõttu peab LED-draivi toiteallikal olema võime tõkestada ülepingete sissetungi ja kaitsta LED-i kahjustuste eest.
6. Kaitsefunktsioon: Lisaks toiteallika tavapärasele kaitsefunktsioonile on kõige parem lisada pidevale vooluväljundile LED-temperatuuri negatiivne tagasiside, et vältida LED-i temperatuuri liiga kõrgeks muutumist.
7. Kaitse osas: lambi välispaigalduse tüüp, toiteallika struktuur peab olema vee- ja niiskuskindel ning kest päikesevalguse suhtes vastupidav.
8. Juhtiva toiteallika eluiga peab olema vastavuses LED-tule elueaga.
9. Täitma ohutuseeskirjade ja elektromagnetilise ühilduvuse nõudeid.
LED-i rakenduste valik ja kasutamine on muutumas üha ulatuslikumaks ning LED-toiteallika ja draiveri jõudlus on LED-i nõuetele üha sobivam, nii et LED-ekraani jõudlus paraneb ja stabiliseerub järk-järgult, mis on tööstuse edusamme.
Püsivoolu ajami põhimõte
Pöördepinge languse (VF) ja pärivoolu (IF) vaheline seos. Kõveralt näeme, et kui päripinge ületab teatud läve (umbes 2V), st pärast nn -sisselülitus-pinget, võib ligikaudselt arvestada, et KUI ja VF on proportsionaalne. Vaadake tabelist praeguste peamiste ülierksate LED-ide elektrilisi omadusi. Tabelist on näha, et praeguste ultra-erksate LED-ide kõrgeim IF võib ulatuda 1A-ni ja VF on tavaliselt 2–4 V.
Kuna valgusdioodide valgusomadusi kirjeldatakse tavaliselt pigem voolu kui pinge funktsioonina, on valgusvoo (φV) ja IF vahelise seose kõver, konstantse vooluallika kasutamine juhtimiseks saab heledust paremini kontrollida. Lisaks on LED-i päripinge langus suhteliselt suur (kuni 1 V või rohkem). Ülaltoodud joonise VF-IF-kõveralt on näha, et VF-i väike muutus põhjustab IF-i suure muutuse, mis põhjustab suurema heleduse. Suur muutus. Seetõttu ei saa pideva pingeallika ajami kasutamine tagada LED-i heleduse püsivust ning mõjutab LED-i töökindlust, eluiga ja valguse sumbumist. Seetõttu juhib ülierksaid LED-e tavaliselt konstantne vooluallikas.
LED-i temperatuuri ja valgusvoo (φV) vaheline seos. Alloleval joonisel on näha, et valgusvoog on pöördvõrdeline temperatuuriga. Valgusvoog 85 kraadi juures on poole väiksem kui 25 kraadi juures ja valgusvoog 40 kraadi juures on 1,8 korda suurem kui 25 kraadi juures. Temperatuurimuutusel on teatav mõju ka LED-i lainepikkusele. Seetõttu on hea soojuse hajumine LED-i pideva heleduse tagatis.
Püsivoolu ajami ahel
LED-i võimsustaseme piirangu tõttu on heledusnõuete täitmiseks tavaliselt vaja samaaegselt juhtida mitut LED-i. Seetõttu on LED-ide valgustamiseks vaja spetsiaalset ajamiahelat.
1. Takistuse-mahtuvuse samm-alla: kasutage vahelduvvoolu all oleva kondensaatori impedantsi sisendvoolu piiramiseks, et saada LED-i toiteks alalisvoolu tase. Sellel sõidurežiimil on lihtne struktuur ja madal hind, kuid sisend on isoleerimata lahendus, mis võib olla ohtlik. Lisaks on muundamise efektiivsus väga madal ja pidevat voolu juhtimist ei ole võimalik saavutada.
2. Eraldatav tagasilöögiahel: tagasilennuahelat kasutades genereeritakse sekundaarsele poolele trafo kaudu alalisvoolu tase ja seejärel suunatakse selle taseme pulsatsioon optroni kaudu primaarpoolele, erutades seeläbi ise{1}} ja stabiilne. Seda tüüpi vooluahel vastab ohutuseeskirjade nõuetele ja väljundi konstantse voolu täpsus on parem ja muundamise efektiivsus suurem. Kuid optroni ja sekundaarse-poolse konstantse voolu juhtimisahela vajaduse tõttu on süsteem keeruline, mahukas ja kulukas.
3. Esmane külgplaan: esmase külje plaan on väljundvõimsuse ja voolu täielik juhtimine vahelduvvoolu primaarküljel, kõige täpsem suudab saavutada 5-protsendilise konstantse voolu täpsuse ja sekundaarne külg vajab ainult lihtsat väljundahelat. Primaarpool tugineb väljundpinge juhtimiseks peamiselt abipoole tagasisidele, primaarpoolse voolu juhtimiseks voolu piiravale takistile ja samal ajal väljundvoolu täpsuse reguleerimiseks korrutab pöörete suhet. Algne -külglahendus pärib isoleeritud tagasilöögiahela eelised, samas kui struktuur on lihtne ning see võib saavutada väikese suuruse ja madala kulu.
Primaarpoole konstantse voolu täpsuse probleem: teisenduse tootmistäpsust on raske kontrollida, mille tulemuseks on suur väljundvoolu triiv, kui primaarpoole lahendus kasutab madala-kvaliteediga trafot. Seetõttu täiustatakse primaarpoolset lahendust sekundaarse külje konstantse voolu juhtimisahela lisamisega, mis on keerulisem kui tavaline primaarpoolne lahendus, kuid võrreldes flyback lahendusega saab optroni ikkagi ära jätta ja süsteemi maksumus on kõrgeim. esitus.
Pideva vooluga sõidurežiim
Lineaarse regulaatori kasutamine pinge teisendamiseks tekitab probleeme energiatarbimisega. See meetod sobib rohkem kasutamiseks konversiooniahelates, mis peavad vältima müra (nt autoheli) ja ei saa kasutada lülitusrežiimi. Lülitusmeetodi tunnuseks on see, et muundamise efektiivsus on väga kõrge, kuid sellel on ka müraprobleem, mistõttu muundusmeetodi valik sõltub rakendusest.
Üldiselt muutub laadimispumba juhtimismeetodi efektiivsus sisendpinge muutumisel. Erinevate pingemuutustega rakendustes on selle efektiivsus suhteliselt madal; ja rakendustes, kus pingemuutused on suhteliselt väikesed, ainult siis, kui sisend- ja väljundpinged on erinevad. Kui suhe on integraalkordaja, saab selle tõhusust maksimeerida, kuid praktilistes akutoitel{0}}rakendustes on seda raske saavutada . Seevastu induktiivpoolide muundamise efektiivsust pingehäired ei mõjuta ja rakenduspiirangud on väiksemad kui laadimispumpadel.
Pidevalt aktuaalsed disainiideed
LED-ekraanide LED-ide olek kaasaskantavate toodete taustvalgustusena on olnud kõigutamatu. Isegi suurte -suuruses LCD-ekraanide taustvalgustuses on LED-id hakanud vaidlustama CCFL-i (külmkatoodiga luminofoorlampide) tavapärast olekut; ja valgustuse valdkonnas Pooljuhtvalgustuse kõige kriitilisema komponendina on LED-id turul nõutud selle energiasäästu, keskkonnakaitse, pika eluea, hooldusvaba-ja paljude muude aurade tõttu. Ajamiahel on LED (valgusdiood) toodete oluline osa. Olenemata sellest, kas tegemist on valgustuse, taustvalgustuse või kuvapaneeliga, peaks ajami vooluahela tehnoloogia arhitektuuri valik vastama konkreetsele rakendusele.
LED-i valgust kiirgav-printsiip on lisada selle mõlemasse otsa päripinge, nii et vähemuskandjad ja enamuskandjad pooljuhis rekombineeruvad ja vabastavad liigse energia, mis põhjustab footonite emissiooni. LED-ajami vooluahela põhiülesanne on muundada vahelduvpinge konstantse vooluga toiteallikaks ja samal ajal viia lõpule LED-i pinge ja voolu sobitamine vastavalt LED-seadme nõuetele. Lisaks ohutusnõuete täitmisele peaks LED-ajami vooluahelal olema veel kaks põhifunktsiooni:
Üks on säilitada konstantsed vooluomadused nii palju kui võimalik, eriti kui toitepinge kõigub ±15 protsenti, tuleks väljundvoolu hoida ±10 protsendi piires.
1. Vältige, et ajamivool ületaks maksimaalse nimiväärtuse ja mõjutaks selle töökindlust.
2. Hankige eeldatavad heleduse nõuded ja tagage iga LED-i heleduse ja värvilisuse ühtsus.
Teine on see, et ajamiahel peaks hoidma oma energiatarbimist madalal, et LED-i süsteemi tõhusust saaks hoida kõrgel tasemel.
PWM (Pulse Width Modulation) tehnoloogia on traditsiooniline hämardamismeetod. See kasutab LED-draiveri korduvaks vahetamiseks lihtsaid digitaalimpulsse. Väljundvoolu hõlpsaks muutmiseks peab süsteem pakkuma ainult laiu ja kitsaid digitaalseid impulsse. Reguleerides seeläbi LED-i heledust. Selle tehnoloogia eelised seisnevad selle võimes pakkuda kvaliteetset-valget valgust, lihtsat rakendust ja suurt tõhusust, kuid saatuslikuks puuduseks on see, et see on altid elektromagnetilistele häiretele ja mõnikord isegi mürale, mida inimene kuuleb. kõrva.
Võimendus on LED-ajami vooluahela oluline ülesanne ning induktiivne võimendus ja laadimispumba võimendus on kaks erinevat topoloogilist režiimi. "Kuna LED-i juhib vool ja induktiivpooli kasutegur on voolu muundamise ajal kõrgeim, on induktiivpooli võimendusmeetodi suurim eelis selle kõrge efektiivsus, mis võib korralikult projekteerimisel ületada 90 protsenti; kuid selle puudus on ka ilmne. , see tähendab elektromagnetilisi häireid.Väga tugev, süsteeminõuded sidetoodetele, nagu mobiiltelefonid, on väga kõrged. Laadimispumpade tulekuga on laadimispumpasid kasutavate võimendusmeetodite efektiivsus madalam kui induktiivsel võimendusel.
Kas valgustus- või taustvalgustuse rakendustes on ajami vooluahela muundamise tõhususe parandamine probleem, millega tootedisainerid peavad silmitsi seisma. Konversiooni efektiivsuse parandamine ei aita mitte ainult kaasaskantavate toodete ooteaega pikendada, vaid on ka oluline vahend LED-soojuse hajumise probleemi lahendamiseks. Valgustuse valdkonnas on suure võimsusega{0}}LED-de kasutamise tõttu eriti oluline konversiooni efektiivsust parandada.
Täisvärviline LED-ekraan
LEDidel peavad töötamise ajal olema püsivat voolu ja pinget{0}}stabiliseerivad komponendid, kuid sellistel komponentidel peavad olema kõrge pingejaotuse omadused, kuid energiatarve on väike, vastasel juhul põhjustab suurema efektiivsusega LED-i töövõimsus ajami ahel. Liiga suur tarbimine vähendab oluliselt kogu süsteemi efektiivsust, mis on vastuolus energiasäästu ja kõrge efektiivsusega. Seetõttu ei tohiks võimaluse korral kasutada LED-draiveri peamise voolu piirava vooluahelana takisteid ega jadapinge regulaatori ahelaid ning kasutada tuleks suure-tõhususega ahelaid, nagu kondensaatorid, induktiivpoolid või aktiivsed lülitusahelad. LED-süsteemi kõrge efektiivsuse tagamiseks. Jada integreeritud konstantse väljundvõimsusega vooluahela kasutamine võib hoida LED-i valgusvõimsust konstantsena paljudes toiteallikates, kuid üldiste IC-ahelate efektiivsus seetõttu väheneb. Aktiivse lülitusahela kasutamine võib tagada konstantse väljundvõimsuse saavutamise, kui toitepinge muutub suurel muundamise efektiivsusel.
Kuid tänu oma ainulaadsetele eelistele suudab see tõhusalt töötada turvalise ja eripinge all (veealused lambid basseinides, suplusbasseinid, kaevurite lambid). Lisaks on sellel oma ainulaadsed eelised rohelise elektri (päikeseenergia, tuuleenergia jne) ja turvavalgustuse otsesel kasutamisel. Eriti hämardamise osas suudavad LED-id mitte ainult saavutada 0–100-protsendilist hämardamist, vaid tagada ka kõrge valgusefektiivsuse kogu hämardamisprotsessi vältel, ilma et see kahjustaks LED-i eluiga, mis on gaaslahenduslampide jaoks keeruline.
LED-ekraani konstantse voolu ajami nõuded
Lisaks ohutusnõuete täitmisele peaks LED-ajami vooluahelal olema veel kaks põhifunktsiooni:
Esimene on hoida konstantseid vooluomadusi nii palju kui võimalik, eriti kui toiteallika pinge muutub ±15 protsenti, tuleks väljundvoolu siiski hoida vahemikus ±10 protsenti. Peamised põhjused on järgmised: 1. Vältige maksimaalsest nimiväärtusest suuremat sõiduvoolu. Mõjutab selle töökindlust. 2. Hankige eeldatavad heledusnõuded ja tagage iga LED-i heleduse ja värvilisuse järjepidevus.
Teine on see, et ajamiahel peaks hoidma oma energiatarbimist madalal, et LED-i süsteemi tõhusust saaks hoida kõrgel tasemel.
Täisvärviline LED-ekraan
DC juhtimine
LED on vooluga töötav seade ja selle heledus on võrdeline pärivooluga. Edasivoolu juhtimiseks on kaks võimalust.
Esimene meetod on kasutada LEDV{{0}}I kõverat, et määrata pinge, mis tuleb LED-ile rakendada, et tekitada oodatav pärivooluvool. Selle realiseerimismeetod kasutab üldiselt pingetoiteallikat ja liiteseadisega takistit. Nagu allpool kirjeldatud, on sellel meetodil mitmeid puudusi. Igasugune muutus LED-i pärivoolu pinges toob kaasa muutuse LED-i voolus. Kui pärivoolu nimipinge on 3,6 V, on joonisel 1 oleva LED-i vool 20 mA. Kui pinge muutub 4,0 V, mis on konkreetne pingemuutus, mis on põhjustatud temperatuurist või tootmismuutustest, vähendatakse pärivoolu 14 mA-ni. 11-protsendiline päripinge muutus toob kaasa suurema pärivoolu muutuse, kuni 30 protsenti. Lisaks, olenevalt olemasolevast sisendpingest, raiskab liiteseadme takisti pingelangus ja energiatarve energiat ja vähendab aku tööiga.
Teine meetod ja eelistatud LED-voolu reguleerimise meetod on LED-i juhtimiseks pideva voolu toiteallika kasutamine.
kõrge efektiivsusega
Aku eluiga on kaasaskantavate rakenduste puhul kriitiline. Kui LED-draiver on praktiline, peab see olema väga tõhus. LED-draiveri efektiivsuse mõõtmine erineb tüüpilise toiteallika efektiivsuse mõõtmisest. Tüüpilise toiteallika efektiivsuse mõõtmise määratlus on väljundvõimsus jagatud sisendvõimsusega. LED-draiverite puhul ei ole väljundvõimsus asjakohane parameeter. Oluline on eeldatava LED-heleduse tekitamiseks vajaliku sisendvõimsuse väärtus. Seda saab määrata lihtsalt LED-i võimsuse jagamisel sisendvõimsusega. Pange tähele: kui kasutegur on sel viisil defineeritud, põhjustab voolu mõõtmise takisti võimsuse hajumine toiteallikas. Joonisel 3 näidatud valemi abil näeme, et väiksem vooluanduri pinge annab suurema efektiivsusega LED-draiveri. Joonis 4 illustreerib võrdlust 0,25 V võrdluspinge toiteallika ja 1 V võrdluspinge toiteallika vahel.
