Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Индикаторы включения для электропаяльников

Индикаторы включения для электропаяльников

Практически все электро- и электронные приборы, питающиеся от электросети напряжением 230 В, оснащают световыми индикаторами включённого состояния. Нередки случаи, когда оставленные без присмотра включённые электроприборы становились причиной пожара. Наличие световых индикаторов включения позволяет контролировать их состояние и в большинстве случаев предотвратить неприятные последствия забывчивости. Тем не менее есть целый класс электронагревательных приборов, которые такими индикаторами не оснащаются. Это — один из основных инструментов радиолюбителя — электропаяльники. В предлагаемой вниманию читателей статье автор рассказывает, как самому встроить световой индикатор включённого состояния в паяльники, рассчитанные на питание напряжением от нескольких единиц до 230 В.

При сборке электронных конструкций или демонтаже радиодеталей с печатных плат иногда приходится пользоваться несколькими электропаяльниками разной мощности, поддерживая одни из них включёнными постоянно, другие включать время от времени по необходимости. Чтобы в каждый момент знать, в каком состоянии находится тот или иной паяльник, их можно оснастить несложными световыми индикаторами.

Основная проблема при этом состоит в том, куда поместить индикатор. На рис. 1 показана схема индикатора, в котором применена лампа тлеющего разряда. Это устройство предназначено для электропаяльников, работающих от сети переменного тока напряжением 230 В. Индикаторная лампа HL1 и токоограничивающий резистор R1 установ-лены внутри корпуса разборной ручки "китайского" паяльника мощностью 40 Вт (реальная — 30 Вт), совмещённого с вакуумным отсосом припоя (рис. 2). Лампа HL1 — миниатюрная (диаметром 3 и длиной 8 мм) газоразрядная, применяемая в импортных рокерных (клавишных) выключателях (напряжение — около 60 В, цвет свечения — оранжевый). На её стеклянный баллон надет и приклеен цианакрилатным клеем резиновый оранжевый светофильтр от ламп накаливания 12 В 40 мА, применявшихся в импортных автомагнитолах. Лампа со светофильтром частично выведена наружу, для чего в корпусе ручки просверлено отверстие диаметром 4,5 мм. Внутри ручки лампа и резистор приклеены сначала цианакрилатным клеем, затем, через несколько часов, синтетическим клеем "Квинтол-люкс". Свечение этой лампы хорошо заметно даже на фоне очень яркого освещения рабочего места.

Рис. 1. Схема индикатора, в котором применена лампа тлеющего разряда

Рис. 2. Индикаторная лампа HL1 и токоограничивающий резистор R1

На рис. 3 показана схема индикатора для электропаяльников с рабочим напряжением 36, 40 или 42 В. Функцию собственно индикатора выполняет малогабаритная (длина без латунных контактов — 32 мм) сигнальная лампа накаливания на номинальное напряжение 60 В и ток 50 мА. Такую лампу затруднительно смонтировать в ручке электропаяльника, поэтому она помещена в отрезок полупрозрачного пластмассового корпуса от фломастера, надетый на шнур питания в нескольких сантиметрах от ручки паяльника (рис. 4). Вместо указанной лампы можно использовать любую другую с близкими значениями рабочих напряжения и тока (например, 48 В и 60 мА). Особенность такого индикатора в том, что его свечение хорошо видно с любого угла обзора.

Рис. 3. Схема индикатора для электропаяльников с рабочим напряжением 36, 40 или 42 В

Рис. 4. Сигнальная лампа накаливания на номинальное напряжение 60 В и ток 50 мА

На рис. 5 показана схема светодиодного индикатора, рассчитанного на рабочее напряжение 12 В. Устройство может работать при питании паяльника напряжением как постоянного, так и переменного тока. Светодиоды HL1 — HL4 — SMD-исполнения, зелёного цвета свечения, включены попарно встречно-параллельно. Вместе с токоограничивающими резисторами R1 и R2 они смонтированы на печатной плате размерами 22х3 мм (рис. 6) из двухсторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм (светодиоды попарно установлены на её разных сторонах). Индикатор смонтирован в отрезке длиной 29 мм прозрачного пластмассового корпуса от "школьной" шариковой авторучки диаметром 9 мм (рис. 7).

Рис. 5. Схема светодиодного индикатора

Рис. 6. Светодиоды HL1 — HL4 — SMD-исполнения на печатной плате

Рис. 7. Монтаж индикатора

Установив токоограничивающие резисторы пропорционально меньшего или большего сопротивления, такой индикатор можно применить в электропаяльниках, рассчитанных на рабочее напряжение 6 или 24 В. Для более равномерного распределения выделяющегося тепла внутри корпуса индикатора установлены два одинаковых токоограничивающих резистора вместо одного большего сопротивления.

Схема светодиодного индикатора включения паяльника, рассчитанного на работу от сети переменного тока напряжением 230 В, показана на рис. 8. Светодиоды HL1, HL2 включены встречно-параллельно, ток через них ограничивают резисторы R1, R2. Устройство смонтировано в тонкой сетевой вилке (рис. 9). Чтобы не было её заметного нагрева, применены сверхъяркие SMD-светодиоды жёлтого цвета свечения (использовались в автомобильной магнитоле для подсветки кнопок). Средний ток через светодиоды — около 640 мкА при напряжении сети 230 В. Суммарное сопротивление резисторов R1, R2 выбрано с таким расчётом, чтобы избежать повреждения их и корпуса вилки при напряжении до 420 В.

Читайте так же:
Lm338 стабилизатор тока для светодиодов

Рис. 8. Схема светодиодного индикатора включения паяльника

Рис. 9. Монтаж светодиодов HL1, HL2

Перед монтажом к светодиодам аккуратно припаяны отрезки тонкого многожильного монтажного провода в фторопластовой изоляции (без специального приспособления сделать это будет непросто). Резисторы припаяны к латунным контактам сетевой вилки, светодиоды установлены в просверленные с разных сторон вилки отверстия. Изнутри они приклеены клеем "Квинтол-люкс", снаружи — цианакри-латным или прозрачным эпоксидным клеем. Выводы резисторов с припаянными к ним проводами приклеены к корпусу вилки клеем БФ. Свечение кристаллов этих светодиодов также хорошо заметно даже при очень ярком освещении рабочего места.

На всех фотографиях индикаторы показаны в рабочем состоянии. Для фиксации положения индикаторов на шнурах питания паяльников использован белый или прозрачный этиленвини-лацетатный клей. Для изоляции соединений и дополнительной фиксации индикаторных узлов использованы термоусаживаемые трубки соответствующего диаметра. При оснащении паяльников описанными индикаторами также желательно надеть на шнур питания два-три отрезка термоусаживаемой трубки чуть большего диаметра, но не подвергать их термообработке. Это позволит при необходимости легко отремонтировать повреждённый шнур питания, что при эксплуатации электропаяльников случается нередко. В заключение следует отметить, что для сигнализации о включении паяльников вместо самодельных индикаторов можно использовать светящиеся провода с встроенной светодиодной подсветкой, если заменить ими провода питания.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Что такое светодиодный индикатор

С появлением светодиодной индустрии много произошло изменений и в радиоэлектронике. Светодиоды сами по себе потребляют небольшое количество энергии, из-за этого они стали очень популярны в радиосхемах бытовой электроники и не только.

Весьма популярны в наше время светодиодные индикаторы, или иными словами семисегментные цифровые индикаторы. Они пришли на смену газорязрадных, которые в свою очередь сейчас уже ретро. Газоразрядные индикаторы много потребляют, поэтому сейчас они почти нигде не применяются.

Будущее за светодиодными семисегментными индикаторами. Что же такое светодиодный индикатор? Семисегментные светодиодные индикаторы – это интегральные микросхемы, в которые вмонтированы полупроводниковые системы светодиодов. Данные индикаторы предназначены для отображения цифровой палитры. Семисигментными их называют из-за количества сегментов на панели отображения.

С помощью контроллера выполняется полное управление светодиодным индикатором. Для подключения индикаторов используют следующую схему: на общий катод подается минус, а на общий анод – плюс.

Монтаж светодиодного индикатора производится на печатную плату в отверстия по ТНТ технологии.

Зачастую на рынке или в магазине можно встретить индикаторы с зеленой или красной подсветкой. Их размеры бывают разные, и для того чтобы семисегментный индикатор купить, необходимо знать замеры посадочных мест печатной платы.

Также, индикаторы можно разделить на несколько видов:

  • одноразрядные индикаторы;
  • двухразрядные индикаторы;
  • трёхразрядные индикаторы;
  • четырехразрядные индикаторы.

Одноразрядные светодиодные индикаторы могут отображать с помощью семи сегментов только одну числовую ячейку от 0 до 9. Другие уже способны отобразить от двух до четырех сегментных групп.

С виду светодиодный индикатор прост, и его установка на первый взгляд не должна вызвать трудностей. Но это только с виду. Для того чтобы купить светодиодный индикатор, необходимо знать следующее:

  • Семисегментные индикаторы производятся с общим катодом или с общим анодом. Такую информацию стоит учитывать при выборе индикатора.
  • Для подбора также весьма существенный цвет свечения, который выбирают для оформления того или другого электронного устройства.
  • Габариты зачастую обозначаются в дюймах.

Внутренняя часть светодиодного индикатора оснащена схемой дорожек с золотыми перемычками, на которых можно увидеть меленькие черные квадратики. Данные квадратики представляют собой кристаллы светодиодов.

В радиосхемах семисегментные индикаторы имеют обозначения. Каждый сегмент имеет собственное название и обозначается буквами A,B,C,D,E,F,G. Также почти каждая панель отображения индикатора имеет точку, которая обозначается как DP.

Говоря простым языком, можно сказать, что светодиодный индикатор представляет собой корпус, который имеет цифровое табло. Подсветка, которого осуществляется светодиодами расположенных друг от друга в необходимом порядке.

Цифровые светодиодные индикаторы цена на которые довольно не высокая, применяются в светоизлучающих источниках. Они популярны в измерительной технике, часах, бытовой технике, а также вычислительной технике.

Интернет- магазин светодиодной продукции Foton.ua

Мы готовы предложить Вам нашу продукцию по низким ценам, которые позволят сэкономить и вдохновить на яркие и позитивные идеи. Наш персонал заботится о каждом покупателе. Сервис магазина работает на высшем уровне, заботясь о своевременной доставке в Киев, Одессу, Харьков, Львов, Днепр и другие города страны.

Схемы питания светодиодов

Использование светодиодов для освещения и индикации — это надежное и экономичное решение. Светодиоды имеют очень высокий КПД, надежны, экономичны, безопасны, долговечны в сравнении с лампами накаливания и люминесцентными лампами. В данной статье рассматриваются способы включения светодиодов.

Читайте так же:
Потребляемый ток светодиодными лентами 1

Описываются способы питания светодиода от компьютера, блока питания или прямо от бытовой сети переменного тока (розетки).

Что такое светодиод и как он работает

Светодиод — это, во-первых, диод. И точно так же как у обычного диода, у светодиода есть два вывода (контакта питания): анод (плюс) и катод (минус). Это связано с тем, что светодиод является полупроводником, то есть, проводит электрический ток только в одну сторону (от анода к катоду), и не проводит в обратную (от катода к аноду).

Итак, для того, чтобы светодиод засветился, надо пропускать через него электрический ток в направлении от анода к катоду. Для этого следует подать на его анод положительное, а на катод — отрицательное напряжение.

Тут и начинается самое неприятное. Оказывается, что светодиод нельзя подключать к источнику питания напрямую, поскольку это приводит к немедленному сгоранию светодиода. Причина сего поведения кроется в следующем. Выражаясь простым языком, светодиод является очень жадной и неразумной личностью: получив неограниченное питание он начинает потреблять значительную мощность, которую физически не способен выдержать.

Как мы все уже догадались, для нормальной работы светодиоду нужен строгий ограничитель. Именно с этой целью последовательно со светодиодом устанавливают резистор, который служит надежным ограничителем тока и мощности. Этот резистор называют ограничительным.

Какие бывают светодиоды

Во-первых, светодиоды можно разделить по цветам: красный, желтый, зеленый, голубой, фиолетовый, белый. Большинство современных светодиодов выполнено из бесцветного прозрачного пластика, поэтому невозможно определить цвет светодиода не включив его.

Во-вторых, светодиоды можно разделить по номинальному току потребления. Широко распространены модели с током потребления 10 миллиампер (мА) и 20 мА. Следует помнить, что светодиод не в состоянии контролировать потребляемый ток. Именно поэтому мы вынуждены использовать ограничительные резисторы.

В-третьих, светодиоды можно разделить по такому параметру, как падение напряжения в открытом состоянии при номинальном токе. Несмотря на то, что про этот параметр часто забывают — его влияние весьма и весьма значительно. Благодаря этому параметру иногда можно избавиться от ограничивающего резистора.

Параметры светодиодов

Номинальный прямой ток — это электрический ток, который мы должны пропускать через светодиод. Слово прямой уточняет, что речь идет о токе, текущем от анода к катоду. Слово номинальный говорит о том, что при таком токе светодиод будет исправно работать отведенный для него срок жизни и больше. Для перестраховки при расчете схемы можно принять номинальный ток на 5…10 % ниже, чем рекомендуемый производителем. Это незначительно снизит яркость свечения светодиода, зато в разы повысит его надежность и долговечность.

Падение напряжения при номинальном прямом токе — это напряжение между катодом и анодом, действующее при пропускании через светодиод номинального тока.
Этот параметр может значительно повлиять на схему подключения светодиода. Например, невозможно запитать светодиод с падением напряжения 3,2 вольт от двух аккумуляторов с напряжением по 1,2 вольт или от одного с напряжением 2,5 вольт.
Итак, для питания светодиода необходим источник питания, выдающий напряжение не меньше, чем падение напряжения при номинальном токе.

Подключаем светодиод к компьютеру

Светодиод(ы) можно подключить к компьютеру разными способами.

Для подключения светодиодов в качестве простого освещения удобно использовать разъемы блока питания, выдающие 5 и 12 вольт. Для подключения светодиодов в качестве светомузыки удобно использовать LPT порт компьютера.

Подключение светодиодов к блоку питания

Блок питания компьютера — это замечательный источник питания для светодиода или линейки из светодиодов, поскольку он вырабатывает стабилизированное напряжение +5 вольт (В) и +12 В.

Итак, разъем имеет четыре контакта, к которым подходят четыре же провода: два из них черные — это «ноль», один красный выдает напряжение +5 вольт, и один желтый выдает +12 вольт.

Рассмотрим схему подключения одного светодиода.

Схемы питания светодиодов

При питании от 5 В последовательно со светодиодом необходимо включить ограничительный резистор номиналом от 100 до 200 Ом.

Схемы питания светодиодов

При питании от 12 В последовательно со светодиодом требуется включить ограничительный резистор номиналом от 400 до 900 Ом.

Рассмотрим схему подключения двух светодиодов.

светодиод

При питании двух светодиодов от 5 вольт, в схему надо включить резистор до 100 Ом. Некоторые светодиоды в такой схеме будут светиться слишком тускло.

светодиод

При питании двух светодиодов от 12 В, в схему надо включить резистор от 250 до 600 Ом.

Рассмотрим схему подключения трех и четырех светодиодов.

светодиод

При питании трех светодиодов от 12 В, следует использовать резистор номиналом от 100 до 250 Ом.

Читайте так же:
Кабель для тока 2000а

светодиод

Некоторые светодиоды в такой схеме включения будут светиться слишком тускло.

Выше приведены схемы последовательного включения светодиодов. Существуют также способы параллельного включения светодиодов, однако они не экономичны и небезопасны, как для блока питания, так и для светодиодов. Кроме того, схемы параллельного включения сложны в расчетах, излишне требовательны к источнику питания, наконец, просто глупы, поэтому такие схемы здесь не приведены.

Подключение светодиодов к LPT порту

светодиод

При питании светодиода от порта LPT последовательно со светодиодом можно включить резистор номиналом до 100 Ом. В большинстве случаев, при питании светодиода от LPT порта резистор бывает не нужен. LPT порт предварительно должен быть переведен в режим EPP.

Подключение светодиода к сети 220 вольт (к розетке)

Внимание! При подключении светодиодов к сети питания 220 вольт следует строго соблюдать меры по обеспечению электробезопасности.

светодиод

При подключении светодиода к бытовой электросети переменного тока следует использовать ограничительный резистор номиналом 15 кОм для тока 10 мА или 30 кОм для тока 20 мА. Для дополнительной защиты светодиода в цепь можно дополнительно включить обычный диод. В этой схеме светодиод будет светиться лишь в полсилы.

Схемы питания светодиодов 1

В этой схеме светодиоды будут светиться в полную силу.

Обе схемы позволяют последовательно включить огромное количество светодиодов (до 70 штук).

Следует осознавать, что подключение светодиодов к розетке 220 В создает повышенную опасность поражения электрическим током.

Универсальная методика расчета схемы питания светодиодов

Как выбрать токоограничивающий резистор?

Для того чтобы ограничить ток, текущий через светодиод, применяют ограничительные резисторы. Как правило, номинал ограничительного резистора можно выбрать ориентировочно из рекомендуемого диапазона. Ниже приведен точный способ расчета номинального сопротивления резистора.

Расчет схемы для одного светодиода

За основу берется следующая схема:

светодиод

Резистор выбирается по формуле:

Схемы питания светодиодов 2

Здесь R — сопротивление резистора, U — напряжение питания, dU — падение напряжения, I — номинальный ток светодиода. Например, при напряжении питания 5 вольт, падении напряжения 3,15 вольт и номинальном токе 0,020 ампера (или 20 миллиампер) последовательно со светодиодом необходимо установить сопротивление номиналом 100 Ом:

Схемы питания светодиодов 3

Расчет схемы для нескольких светодиодов

При последовательном включении нескольких светодиодов формула расчета не меняется. Однако вместо падения напряжения на одном светодиоде dU, в формулу следует подставить сумму падений напряжения каждого светодиода.

Отсюда вытекает следующее свойство последовательного включения светодиодов. При последовательном включении светодиодов все светодиоды должны быть рассчитаны наодинаковый номинальный ток (10 мА, 15 мА, 20 мА), однако номинальное падение напряжения этих светодиодов может быть разным.

Пример:

светодиод

Подключаем последовательно 2 светодиода к источнику питания 12 вольт. Оба светодиода имеют номинальный ток 20 мА. Падение напряжения на первом — 2,5 В, на втором — 3,2 В.

Осветительные приборы на основе светодиодов переменного тока находят свою нишу и, возможно, выйдут за ее пределы

Светодиодные драйверы MEAN WELL для систем внутреннего освещения

Сборки на основе светодиодов переменного тока часто имеют светоотдачу и эффективность, не уступающие приборам, в которых используются светодиоды постоянного тока, и, при этом, не нуждаются в AC/DC преобразователе. Но могут ли они найти свое место за рамками тех приложений, в которых применяются сейчас?

Сама по себе концепция светодиодов переменного тока (AC-LED) изящна. Им не нужны AC/DC преобразователи и некоторые другие электронные компоненты, требуемые для питания светодиодов постоянного тока (DC-LED), а вся электронная начинка между источником переменного тока и светодиодом максимально упрощена. Действительно, при создании приложений с AC-LED, где светодиод способен работать непосредственно от линии переменного тока или от понижающего трансформатора, может потребоваться лишь корпус со светодиодами и балластный резистор для некоторых приложений. С другой стороны, при использовании AC-LED может потребоваться оптимизация управления питанием (коррекция коэффициента мощности и суммарного коэффициента гармонических искажений). До настоящего времени область применения AC-LED была ограничена нишей карнизной подсветки, садового и декоративного освещения. Но производители AC-LED сборок утверждают, что однажды весь рынок ретрофитных светодиодных ламп перейдет на AC-LED.

В данной статье рассматривается коммерческая доступность AC-LED, сборок на их основе и питающих устройств, и обсуждаются проблемы, решение которых приведет к более легкой интеграции AC-LED в электрические сети, чем это происходит с DC-LED. Также здесь затрагивается возможность выхода AC-LED на рынок ретрофитных ламп, включая лампы MR16, A-лампы и потолочные светильники.

Что означает AC-LED?

Важно отметить, что аббревиатура AC-LED на самом деле неправильна: под LED подразумевают диоды, то есть приборы, пропускающие ток в одном направлении (постоянный ток). Однако при использовании так называемой «AC-LED схемы» светодиоды (LED) могут быть подключены напрямую к сети питания (обычно 110 В/60 Гц или 230 В/50 Гц) и светить без обычно применяемого драйвера. В каждом полупериоде синусоидального переменного напряжения половина светодиодов излучает свет, а другая – нет. В следующем полупериоде светодиоды меняются ролями. В такой конфигурации, иногда называемой встречно-параллельной, или «истинным AC», большое количество последовательно соединенных светодиодов может работать непосредственно от электрической сети.

Читайте так же:
Кабель для проводов от детей

Однако при таком подходе последовательное включение множества светодиодов в одну цепочку становится фактором, ограничивающим их эффективность. Поэтому несколько лет назад производители AC-LED, включая Lynk Labs of Elgin, IL, Seoul Semiconductor (Сеул, Южная Корея) и Epistar (Синьчжу, Тайвань), начали выпускать светодиоды, точнее, их сборки, работающие от низкого или высокого переменного напряжения с использованием простых схем управления. К ним относятся как низковольтные светодиодные сборки, так и сборки с выпрямителями, подключаемые непосредственно к сети переменного тока. Типичное напряжение питания таких приборов может быть от 12 В до 240 В. Отдельные светодиоды соединяются в цепочку, пиковое напряжение на которой достигает, например, 55 В в каждой полуволне сетевого напряжения 110 В. «Это действительно использование переменного тока на основе высоковольтной архитектуры» – сказал Брайен Уилкокс (Brian Wilcox), вице-президент североамериканского отделения компании Seoul Semiconductor, производителя светодиодов постоянного и переменного тока и сборок на их основе.

Для сравнения, DC-LED нуждаются в драйвере для преобразования переменного сетевого напряжения в низкое постоянное напряжение, питающее светодиод. В состав драйвера входит AC/DC преобразователь, как правило, электролитический конденсатор большой емкости, а также другие компоненты, количество которых может достигать 20, как, например, в 7-ваттной лампе MR16. Для приложений большой мощности требуется еще больше компонентов. Однако Уилкокс заявил, что, несмотря на простоту электронной схемы, разработка устройств с AC-LED связано с необходимостью решения таких проблем, как снижение полного коэффициента гармоник, повышение коэффициента мощности и обеспечение зональной регулировки яркости. «Любая из трех задач нетривиальна, в особенности, когда пытаешься решить все три сразу», – заключил Уилкокс.

В самом деле, можно утверждать, что все эти проблемы, а также низкая, в сравнении DC-LED, эффективность до настоящего времени ограничивали распространение AC-LED. Однако в последних AC-LED и высоковольтных изделиях на их основе перечисленные выше недостатки в значительной степени были устранены. Также в новых приборах должна быть решена и проблема мерцания. «Многие люди жалуются на мерцание AC-LED. Но этот эффект является следствием пространственной удаленности светодиодов. Он возникает, когда светодиоды находятся на большом расстоянии друг от друга, и глаз замечает составляющую выпрямленной частоты 50-60 Гц», – говорит Майк Мискин (Mike Miskin), генеральный директор компании Lynk Labs, производителя AC-LED, сборок на их основе и драйверов. В некоторых последних изделиях этой компании используются высокочастотные схемы, понижающие напряжение с помощью электронного трансформатора или какого-либо другого устройства и формирующие сигнал высокой частоты (1000 Гц и более), устраняющий эффект мерцания.

Плодами усилий разработчиков стали последние модели AC-LED сборок, характеризующиеся лучшей совместимостью с существующей инфраструктурой, повышенной надежностью за счет меньшего количества применяемых компонентов и, возможно, меньшим временем выхода на рынок.

Виды AC-LED

Согласно Мискину, на сегодняшнем рынке представлены три основных типа AC-LED: питаемые низким переменным напряжением, непосредственно высоким переменным напряжением и выпрямленным высоким переменным напряжением. Низковольтные светодиоды работают от напряжения 12 В или 24 В и подключаются через магнитный или электронный трансформатор. Такие светодиоды, как правило, самостоятельно выпрямляют переменный ток. Они нашли применение в садово-парковых светильниках, для скрытого освещения и подсветки торговых прилавков. В высоковольтных сборках (от 15 до 55 В) используется топология с мостовым выпрямителем, где светодиоды питаются импульсным током в каждом полупериоде синусоиды. В устройствах с выпрямителем содержатся встроенные схемы управления, не позволяющие пиковым токам достигать опасных для светодиодов значений.

Технология AC-LED является масштабируемой, поскольку количество включаемых в цепочку светодиодов можно выбирать в соответствии с напряжением сети, и применима в осветительных приборах с питанием от 12 до 277 В. В самом деле, для достижения наибольшей эффективности AC-LED могут работать даже в резонансном режиме, что невозможно для DC-LED. Мискин пояснил, что Lynk разработала новый метод, позволяющий управлять AC-LED вблизи границы резонанса, так что даже, если одна лампа будет удалена из цепи или выйдет из строя, оставшиеся будут работать с той же эффективностью. Он сказал: «Мы полагаем, что в будущем частоты повысятся до соответствия RLC-компонентам, что даст возможность поднять КПД до 98%».

Замена ламп

Сегодня основным целевым рынком для низковольтных и высоковольтных конструкций на основе AC-LED является рынок ретрофитных ламп, включающий миниатюрные лампы, такие как G4, G8, GU10 и MR16, а также лампы B10 для люстр. Компании также разрабатывают продукты для A-ламп, ламп класса BR и линейные модули для замены люминесцентных ламп.

Читайте так же:
Выключатель с подсветкой кнопок
Осветительные приборы на основе светодиодов переменного тока находят свою нишу и, возможно, выйдут за ее пределы
Рисунок 1.Питающийся переменным напряжением 220 В 16-ваттный потолочный светильник компании Seoul Semiconductor имеет световой поток 1250 лм, цветовую температуру 3000K и угол обзора 120°.

Рынок потолочных светильников также исключительно привлекателен для устройств с AC-LED, поскольку в таких светильниках, как правило, имеется свободное место для размещения дополнительной электроники. Кроме того, свободное пространство можно занять радиаторами охлаждения. Пример предназначенного для подобных светильников прибора показан на (Рисунке 1). 16-ваттный светодиодный модуль Acrich2 компании Seoul Semiconductor имеет световой поток 1250 лм при цветовой температуре 3000K и угле обзора 120°.

Осветительные приборы на основе светодиодов переменного тока находят свою нишу и, возможно, выйдут за ее пределы

На Рисунке 2 сравнивается DC-LED с двумя функционально аналогичными сборками AC-LED. Лампа MR16 или GU10 (последняя подключается к сети напрямую) – прямые кандидаты на установку модуля с AC-LED.

В конечном счете, стоимость и надежность будут склонять чашу весов в пользу схем с AC-LED, а не в пользу наиболее распространенных сейчас DC-LED. «Мы уже значительно снизили стоимость корпуса, составляющую около 40% стоимости светодиода, за счет перехода к технологии монтажа кристалл-на-плате и использования SMD компонентов», – сказал Уилкокс. Однако он утверждает, что цель достижения цены $10 за эквивалент 60-ваттной лампы, зачастую рассматриваемая как точка принятия продукции потребителем, может быть достигнута только за счет удаления из светодиодных ламп и светильников дорогих электронных компонентов. – «Лучшим способом снижения цены является внедрение AC-LED без драйверов». Он добавил, что первыми продуктами, которые появятся на полках розничных магазинов, будут ретрофитные лампы, не требующие диммирования, некоторые из которых будут иметь довольно крупные размеры, как A19 и BR30.

«Я уверен, что в самое ближайшее время мы увидим лампы, заменяющие 60-ваттные лампы накаливания, по цене $15, а чуть позже цена упадет до $10. Это будет продукция компаний с хорошей репутацией, часть которой не будет содержать драйверов. Самыми подходящими областями применения нового товара станут ретрофитные лампы и потолочные светильники», – сказал Уилкокс.

Осветительные приборы на основе светодиодов переменного тока находят свою нишу и, возможно, выйдут за ее пределы
Рисунок 3.Предназначенный для наружного освещения, модуль SnapBrite компании Lynk Labs питается переменными напряжением 120 В, и при мощности 2 Вт имеет световой поток 120 лм.

Другая важная сфера применения AC-LED – источники подсветки или местного освещения. На Рисунке 3 показан предназначенный для этих целей светодиодный модуль с резистором.
Как отмечалось ранее, чтобы такая продукция стала преобладать на рынке, ее световой поток, эффективность, коэффициент мощности и коэффициент гармоник должны быть, как минимум, не хуже, чем у DC-LED. Впрочем, световой выход и эффективность надо сравнивать на примере конкретного приложения, мы же рассмотрим проблему управления питанием AC-LED.

Управление питанием

Как уже говорилось, плохое управление питанием в части коррекции коэффициента мощности и коэффициента гармоник ограничило выход AC-LED на широкий рынок. Коэффициент мощности равен отношению активной мощности, потребляемой лампой или светильником, к полной мощности. В устройствах с AC-LED нагрузка является нелинейной, поэтому на коэффициент мощности необходимо обращать особое внимание.

Коэффициент гармоник является числовым представлением степени искажения формы кривой тока по сравнению с синусоидальной формой напряжения сети. Гармоники представляют собой нежелательные составляющие тока, кратные основной частоте сети (50 или 60 Гц), приводящие к потерям мощности. Хотя вопрос выходит за рамки этой статьи, стоит отметить, что для уменьшения коэффициента гармоник в устройствах с AC-LED используются различные типы схем согласования, включая резисторы и импульсные источники питания.

Уилкокс отметил, что в линейке продукции Acrich2 блок управления питанием имеет КПД 90% и коэффициент гармоник менее 25%.

Диммирование

Одним из основных преимуществ AC-LED является совместимость с фазоотсекающими (симисторными) диммерами. «Мы можем уменьшить яркость до 2%, что является реальным преимуществом», – утверждает Мискин. Кроме того, Lynk Labs представила технологию, которая «нагревает» цвет свечения при диммировании от 4000K до 2000K с помощью AC-LED и токоограничивающих компонентов.

Выводы

Сборки на основе AC-LED представляют собой конкурентоспособную платформу, особенно на рынке ретрофитных ламп. Падет ли на них выбор производителей ламп и светильников, будет зависеть от характеристик и стоимости таких решений по сравнению со сборками на базе уже проверенных в деле DC-LED. Гонка за создание десятидолларовой замены 60-ваттных ламп накаливания может быть выиграна как одной технологией, так и обеими.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector