Světla bez řidiče

Velký americký podnikatel a vynálezce žárovky - Thomas Alva Edison kdysi řekl: „Vyrobíme elektřinu tak levnou, že jen bohatí budou pálit svíčky“, což se dnes rozhodně stalo. Od malého domu přes zpevněné silnice až po velká průmyslová odvětví si můžeme všimnout střídavých světel osvětlujících naše prostředí poté, co slunce zapadne. Dřívější systémy osvětlení používaly různé druhy žárovek, jako jsou žárovky, kompaktní zářivky (CFL) atd., Ale dnes s pokrokem v technologii LED světla jsou tyto žárovky a žárovky CFL rychle nahrazovány žárovkami LED. Globální trh s LED osvětlením zaznamenal prodloužený růst s velikostí v roce 2018 v hodnotě 45,57 miliard USD.

I když je známo, že LED světla jsou téměř o 90% účinnější než klasické žárovky a mají lepší životnost než jiné střídavé žárovky, stále trpí jedním neúspěchem. To znamená, že LED světla jsou napájena stejnosměrným napětím, ale veškeré naše síťové napájení je střídavé. To přimělo designéry, aby používali další komponentu nazvanou LED driver, která není ničím jiným než typem převodníku AC na DC. Tento ovladač převede střídavé napájení ze sítě na vhodné stejnosměrné napětí k napájení LED světla. Poté však byly představeny LED žárovky bez ovladače AC, které lze přímo zapojit do elektrické sítě bez jakýchkoli externích modulů ovladače. V tomto článku se dozvíme více o LED systémech Driverless a jejich vývoji v čase.

Proč LED systémy bez řidiče?

Hlavním problémem tradičních vysoce výkonných střídavých a stejnosměrných spínacích ovladačů LED je ztráta energie s nimi spojená. Tyto tradiční ovladače střídavého proudu LED používají k řízení proudu LED topologii spínání a odpory. Toto přepínání způsobuje teplo, které snižuje účinnost systému. Také tyto dodatečné obvody vedou ke zvýšení celkových nákladů na žárovku. To je důvod, proč jsme v našem předchozím článku diskutovali o nízkonákladovém systému ovladačů LED a dokonce jsme jej postavili, abychom otestovali jeho výkon.

Dalším úžasným problémem ovladačů AC LED je efekt blikání. Jak si většina z nás všimla, staré LED budicí obvody mají blikající efekt. V maximálních případech používají tyto tradiční budicí obvody střídavého proudu LED poloviční sinusové vlny na dvojnásobné frekvenci elektrického vedení. To znamená, že v elektrickém vedení s frekvencí 50 Hz produkuje téměř 100 pohybů, které mohou být detekovány lidskými očima, a je to škodlivé. To by mělo být vyloučeno. Je tedy představena moderní technologie, která používá několik pasivních komponent namísto tradičního převodníku střídavého proudu na stejnosměrný proud pomocí přepínacích topologií.

AC LED světla bez řidiče - fungují

Systém LED bez řidiče má něco, co se nazývá AC LED světelný modul. Co je to ale světelný motor AC LED? Motor se obecně používá k přeměně jedné formy energie na druhou. Například motorový motor se používá k přeměně tepla produkovaného palivem na pohyb hřídele. Podobně se AC světelný motor LED používá k přeměně elektrické energie na lumeny světla.

Světelný motor AC LED je mechanické svítidlo nebo deska s obvody, která má v sobě namontované LED čipy se všemi elektrickými připojeními. Jedná se o hotovou formu světelného zdroje, kterou lze snadno upevnit do zásuvky střídavého proudu. Pomáhá žárovkám LED fungovat jako přímá náhrada za jiné konvenční žárovky.

Vývoj této AC LED má několik fází. Začalo to jednoduchým zapojením standardních LED do série, aby se kombinovalo dopředné napětí LED s maximálním vstupním střídavým napětím. Zní to jako dobrý nápad rozsvítit ty LED bez ovladače, ale nebylo to úspěšné. Tento design má hlavní nevýhodu, střídání střídavého proudu mění polaritu z kladné na zápornou pro každý cyklus a díky tomu jsou na každém kladném cyklu diody LED předpjaté dopředu (zapnuty), ale v každém negativním cyklu jsou diody LED obrácené předpětí oni se vypnou.

LED bez řidiče první generace

Jaké je tedy řešení? V této době byla představena první generace AC LED světel bez řidiče, u nichž je každý segment LED nahrazen antiparalelním párem, stejně jako na následujícím obrázku.

Na výše uvedeném obrázku jsou diody LED připojeny antiparalelně. V každém pozitivním cyklu je jedna strana párů předpjatá dopředu a druhá strana je předpjatá dopředu, ale v negativním cyklu se stavy změní a ostatní LED se rozsvítí. Proud je zde omezen jediným vysoce výkonným rezistorem R1.

Pozitivní stránkou obvodu je účinnost. Účinnost je velmi vysoká. Fázový průběh proudu a napětí procházející obvodem vytváří vysoký účiník. Navzdory výše uvedené pozitivní stránce je však první generace LED světel bez motoru bez řidiče poruchou. Je to kvůli špatnému indexu blikání a dvojnásobnému počtu LED diod, než je požadováno. Produkuje zábleskový efekt, který je snadno detekovatelný lidským zrakem a polovina použitých LED diod zůstává v jakémkoli daném čase vypnutá.

LED bez řidiče druhé generace

Z této nevýhody jsou vyvinuty střídavé LED motory druhé generace bez řidiče. Tentokrát je cílem snížit počet LED. Je to možné, pouze pokud je střídavý proud transformován na stejnosměrný proud. Proto je dioda můstkového usměrňovače součástí světelných motorů AC LED druhé generace bez řidiče. Kromě usměrňovacích diod je vše v obvodu nezměněno.

Stejně jako předtím odpor R1 ovládá proud LED. Nyní každý negativní i pozitivní cyklus prochází LED diodami, takže zůstávají zapnuté během obou cyklů.

Kontrolky LED třetí generace bez ovladače

Třetí generace střídavých LED motorů je představena za účelem zvýšení efektivity a získání vylepšeného indexu blikání. V obvodu je přidán spínací ovladač, který může jednotlivě ovládat LED diody na určitou úroveň, kde je napájecí napětí stejné jako napětí LED. Funkce omezení proudu je k dispozici také v integrovaném spínacím ovladači a lze ji překonfigurovat pomocí externích komponent. Takový obvod by mohl poskytnout téměř 80% účinnosti a index blikání 0,30 až 0,35.

LED diody čtvrté generace bez ovladače

U motorů AC LED 4. generace bez řidiče je eliminován řadič a pasivní komponenty jsou použity k vyrovnání výrobních nákladů. Účinnost je také vynikající s vysokým účinníkem a vylepšeným indexem blikání.

Obvod pracuje se dvěma nezávislými proudovými impulsy, kterými jsou kapacitně omezený proudový pulz a odporově omezený proudový puls. Tyto proudové impulsy se přivádějí do řetězce LED tak, že řetězec LED získává dva proudové impulsy za poloviční cyklus síťového napětí. Pod obrázkem je čtvrtý generace nízkoenergetického obvodu LED bez řidiče AC LED.

Práce výše uvedeného obvodu je docela zajímavá. Během první poloviny cyklu vstupního střídavého proudu prochází proud odporem R1 a nakonec se nabije kondenzátorem C1 a vrátí se zpět do diody můstkového usměrňovače prostřednictvím druhého řetězce LED, nabíjení kondenzátoru C2 a odporu R2. Během záporné špičky kondenzátor C4 odpovídajícím způsobem vybije C1 a C2 a tlačí proud na druhý řetězec. Takže v každém cyklu proud potřebný k rozsvícení řetězců LED neprotéká úplně přes rezistory. Téměř 40-50% celkového proudu prochází rezistory, které zvyšují účinnost až o 90% snížením rozptylu tepla.

Na níže uvedeném obrázku je vidět vstupní křivka LED a vstupní střídavé napětí.

Výše uvedený graf ukazuje tři grafy, kterými jsou: vstupní napětí, proud řetězce LED vlevo a proud řetězce LED LED v čase. Při síťovém napětí 230 V se střídavě rozsvítí LED řetězce. Jedná se o velmi rychlý přechod v rozsahu milisekund.

Výhody technologie LED Light bez řidiče

1. Tato LED světla bez řidiče se vyrábějí snadněji. Cena je snížena a vyžaduje velmi nízkou údržbu.

2. Díky vylepšenému indexu Flicker jej lze použít ve vysokých světelných polích. Také v kancelářích, místnostech a vzdělávacích sektorech se používají AC LED světla bez řidiče.

3. S odstraněným ovladačem LED umožňuje funkci přetváření. LED produkty lze vyrábět v různých tvarech a velikostech.

4. Snadná a rychlá instalace je další skvělá vlastnost AC LED světel bez řidiče.

Výrobce LED světel bez řidiče

AC LED světlo bez řidiče se dnes prodává jako horký dort. Různí výrobci vyrábějí jiný druh technologie AC LED bez řidiče. Čína je jedním z předních dodavatelů AC LED světla bez řidiče. LED diody s velmi vysokým dopředným napětím s vysokým lumenem se však také vyrábějí několika společnostmi. LED diody vysokého dopředného napětí poskytují nízký počet komponent v systému AC LED bez řidiče. Populární výrobci AC LED bez ovladačů v tomto segmentu jsou Cree, LUMILEDS, SAMSUNG, NMB Technologies, Opulent atd.