Deset razlogov, zakaj gonilniki LED ne uspejo
V bistvu je glavna funkcija gonilnika LED pretvorba vira vhodne izmenične napetosti v vir toka, katerega izhodna napetost se lahko spreminja glede na padec napetosti LED Vf.
Kot ključna komponenta LED-razsvetljave kakovost gonilnika LED neposredno vpliva na zanesljivost in stabilnost celotne svetilke. Ta članek izhaja iz gonilnika LED in drugih sorodnih tehnologij ter uporabniške izkušnje strank ter analizira številne napake pri načrtovanju in uporabi svetilk:
1. Razpon variacije kroglice LED svetilke Vf ni upoštevan, kar ima za posledico nizko učinkovitost svetilke in celo nestabilno delovanje.
Obremenitveni del LED-svetilke je na splošno sestavljen iz številnih vzporednih nizov LED, njegova delovna napetost pa je Vo=Vf*Ns, kjer Ns predstavlja število zaporedno povezanih LED. Vf LED niha s temperaturnimi nihanji. Na splošno postane Vf nizek pri visokih temperaturah, Vf pa visok pri nizkih temperaturah, ko je povzročen konstanten tok. Zato obratovalna napetost LED-svetilke pri visoki temperaturi ustreza VoL, delovna napetost LED-svetilke pri nizki temperaturi pa VoH. Pri izbiri gonilnika LED upoštevajte, da je obseg izhodne napetosti gonilnika večji od VoL~VoH.
Če je največja izhodna napetost izbranega gonilnika LED nižja od VoH, največja moč svetilke morda ne bo dosegla dejanske moči, potrebne pri nizki temperaturi. Če je najnižja napetost izbranega gonilnika LED višja od VoL, lahko izhod gonilnika preseže delovno območje pri visoki temperaturi. Nestabilen, lučka bo utripala in tako naprej.
Vendar pa ob upoštevanju splošnih stroškov in učinkovitosti ultra širokega razpona izhodne napetosti gonilnika LED ni mogoče doseči: ker je napetost gonilnika samo v določenem intervalu, je učinkovitost gonilnika največja. Ko je območje preseženo, bosta učinkovitost in faktor moči (PF) slabša. Hkrati je razpon izhodne napetosti gonilnika preširok, kar vodi do povečanja stroškov in učinkovitosti ni mogoče optimizirati.
2. Neupoštevanje zahtev glede rezerve moči in znižanja moči
Na splošno so nazivna moč gonilnika LED izmerjeni podatki pri nazivni okolici in nazivni napetosti. Glede na različne aplikacije, ki jih imajo različne stranke, bo večina dobaviteljev gonilnikov LED zagotovila krivulje zmanjšanja moči v lastnih specifikacijah izdelka (skupna krivulja zmanjšanja obremenitve glede na temperaturo okolja in krivulja zmanjšanja obremenitve glede na vhodno napetost).
3. Ne razumete delovnih značilnosti LED
Nekatere stranke so zahtevale, da je vhodna moč žarnice fiksna vrednost, določena s 5-odstotno napako, izhodni tok pa je mogoče prilagoditi le določeni moči za vsako žarnico. Zaradi različnih temperatur delovnega okolja in časa osvetlitve se bo moč posamezne svetilke zelo razlikovala.
Stranke postavljajo takšne zahteve kljub svojim tržnim in poslovnim dejavnikom. Vendar pa volt-amperske značilnosti LED določajo, da je gonilnik LED konstanten tokovni vir, njegova izhodna napetost pa se spreminja z napetostjo serije obremenitve LED Vo. Vhodna moč se spreminja z Vo, ko je splošna učinkovitost gonilnika v bistvu konstantna.
Hkrati se bo skupna učinkovitost gonilnika LED povečala po toplotnem ravnovesju. Pri enaki izhodni moči se bo vhodna moč zmanjšala v primerjavi s časom zagona.
Zato, ko mora aplikacija gonilnika LED oblikovati zahteve, mora najprej razumeti delovne značilnosti LED, se izogibati uvajanju nekaterih indikatorjev, ki niso v skladu z načelom delovnih značilnosti, in se izogibati kazalcem, ki daleč presegajo dejansko povpraševanje, ter se izognili pretirani kakovosti in zapravljanju stroškov.
4. Neveljavno med preizkusom
Obstajajo kupci, ki so kupili gonilnike LED številnih znamk, vendar so vsi vzorci med preskusom odpovedali. Kasneje, po analizi na kraju samem, je stranka uporabila samonastavljivi napetostni regulator za neposredno testiranje napajanja gonilnika LED. Po vklopu je bil regulator postopoma nadgrajen z 0 Vac na nazivno delovno napetost gonilnika LED.
Takšno preskusno delovanje gonilniku LED olajša zagon in obremenitev pri majhni vhodni napetosti, kar bi povzročilo, da bi bil vhodni tok veliko večji od nazivne vrednosti, in notranjih vhodnih naprav, kot so varovalke, usmerniški mostovi, termistor in podobno odpove zaradi prevelikega toka ali pregrevanja, kar povzroči odpoved pogona.
Zato je pravilna preskusna metoda prilagoditev regulatorja napetosti na območje nazivne delovne napetosti gonilnika LED in gonilnik nato priključite na preskus ob vklopu.
Seveda se lahko s tehničnim izboljšanjem zasnove izognemo tudi okvari, ki jo povzroči takšno napačno delovanje preskusa: nastavitev vezja za omejevanje zagonske napetosti in vezja za zaščito pred prenizko napetostjo na vhodu gonilnika. Ko vhod ne doseže zagonske napetosti, ki jo je nastavil gonilnik, gonilnik ne deluje; ko vhodna napetost pade na vhodno podnapetostno zaščitno točko, voznik preide v zaščitno stanje.
Torej, tudi če se med preizkusom stranke še vedno uporabljajo koraki delovanja regulatorja, ki jih sam priporoča, ima pogon samozaščitno funkcijo in ne odpove. Vendar pa morajo stranke pred testiranjem skrbno razumeti, ali imajo kupljeni gonilniki LED to funkcijo zaščite (ob upoštevanju dejanskega okolja uporabe gonilnika LED večina gonilnikov LED nima te zaščitne funkcije).
5. Različne obremenitve, različni rezultati testov
Ko je gonilnik LED preizkušen z LED lučko, je rezultat normalen, pri elektronskem preizkusu obremenitve pa je lahko rezultat nenormalen. Običajno ima ta pojav naslednje razloge:
(1) Izhodna napetost ali moč izhoda gonilnika presega delovno območje elektronskega merilnika obremenitve. (Zlasti v načinu CV največja preskusna moč ne sme preseči 70 % največje moči obremenitve. V nasprotnem primeru je lahko obremenitev med obremenitvijo zaščitena pred preobremenitvijo, kar povzroči, da pogon ne deluje ali se obremeni.
(2) Značilnosti uporabljenega elektronskega merilnika obremenitve niso primerne za merjenje vira konstantnega toka in pride do preskoka položaja napetosti obremenitve, zaradi česar pogon ne deluje ali se nalaga.
(3) Ker bo imel vhod elektronskega merilnika obremenitve veliko notranjo kapacitivnost, je preskus enakovreden velikemu kondenzatorju, ki je povezan vzporedno z izhodom gonilnika, kar lahko povzroči nestabilno vzorčenje toka gonilnika.
Ker je gonilnik LED zasnovan tako, da ustreza delovnim značilnostim svetilk LED, bi moral biti test, ki je najbližji dejanskim in resničnim aplikacijam, uporaba kroglice LED kot obremenitve, ki se naniza na ampermeter in voltmeter za testiranje.
6. Naslednji pogoji, ki se pogosto pojavljajo, lahko povzročijo poškodbe gonilnika LED:
(1) Izmenični tok je priključen na enosmerni izhod gonilnika, kar povzroči okvaro pogona;
(2) Izmenični tok je priključen na vhod ali izhod pogona DC/DC, kar povzroči okvaro pogona;
(3) Izhodni konec s konstantnim tokom in uglašena luč sta povezana skupaj, kar povzroči okvaro pogona;
(4) Fazni vod je povezan z ozemljitveno žico, zaradi česar je pogon brez izhoda in lupina napolnjena;
7. Napačna povezava faznega voda
Običajno zunanje inženirske aplikacije so 3-fazni štirižilni sistem, z nacionalnim standardom kot primerom, vsaka fazna linija in 0 črta med nazivno delovno napetostjo je 220VAC, fazna linija in fazna linija med napetostjo je 380VAC. Če gradbeni delavec priključi vhod pogona na dvofazni vodi, je vhodna napetost gonilnika LED po vklopu napajanja presežena, kar povzroči okvaro izdelka.
8. Nihanje električnega omrežja presega razumno območje
Ko je ožičenje istega transformatorskega omrežja predolgo, je v podružnici velika elektroenergetska oprema; ko se velika oprema zažene in ustavi, bo napetost električnega omrežja divje nihala in celo povzročila nestabilnost električnega omrežja. Ko trenutna napetost omrežja preseže 310VAC, je možno poškodovati pogon (tudi če obstaja naprava za zaščito pred strelo, ni učinkovita, ker se naprava za zaščito pred strelo spopada z desetinami impulznih konic na ravni US, medtem ko električno omrežje nihanje lahko doseže na desetine MS ali celo na stotine ms).
Zato ima podružnica električnega omrežja za ulično razsvetljavo veliko močnostnih strojev, ki jim je treba posvetiti posebno pozornost, zato je najbolje spremljati obseg nihanj električnega omrežja ali ločeno napajanje transformatorja električnega omrežja.
9. Pogosto izpadanje vodov
Svetilka na isti cesti je preveč priključena, kar vodi do preobremenitve obremenitve na določeni fazi in neenakomerne porazdelitve moči med facijami, kar povzroča pogosto spotikanje voda.
10. Pogon Odvajanje toplote
Ko je pogon nameščen v neprezračenem okolju, mora biti ohišje pogona čim bolj v stiku z ohišjem svetilke, če razmere to dopuščajo, v ohišju in ohišje svetilke na kontaktni površini premazano s toplotno prevodnim lepilom ali pritrjeno toplotno prevodno blazinico, izboljša zmogljivost odvajanja toplote pogona, s čimer zagotavlja življenjsko dobo in zanesljivost pogona.
Če povzamem, gonilniki LED pri dejanski uporabi morajo biti pozorni na veliko podrobnosti, veliko težav je treba analizirati vnaprej, jih prilagoditi, da se izognemo nepotrebnim okvaram in izgubam!