Dziesięć powodów, dla których sterowniki LED zawodzą
Zasadniczo główną funkcją sterownika LED jest konwersja wejściowego źródła napięcia prądu przemiennego na źródło prądu, którego napięcie wyjściowe może zmieniać się wraz ze spadkiem napięcia przewodzenia diody LED Vf.
Jako kluczowy element oświetlenia LED, jakość sterownika LED bezpośrednio wpływa na niezawodność i stabilność całej oprawy. Artykuł ten zaczyna się od sterownika LED i innych powiązanych technologii oraz doświadczeń klientów z aplikacjami, a następnie analizuje wiele błędów w konstrukcji i zastosowaniu lamp:
1. Nie uwzględnia się zakresu zmienności listwy świetlnej LED Vf, co skutkuje niską wydajnością lampy, a nawet niestabilną pracą.
Strona obciążenia oprawy LED składa się zwykle z szeregu szeregów diod LED połączonych równolegle, a jego napięcie robocze wynosi Vo=Vf*Ns, gdzie Ns oznacza liczbę diod LED połączonych szeregowo. Wartość Vf diody LED zmienia się wraz ze zmianami temperatury. Ogólnie rzecz biorąc, Vf staje się niskie w wysokich temperaturach, a Vf staje się wysokie w niskich temperaturach, gdy powodowany jest prąd stały. Zatem napięcie robocze oprawy LED w wysokiej temperaturze odpowiada VoL, a napięcie robocze oprawy LED w niskiej temperaturze odpowiada VoH. Wybierając sterownik LED, należy wziąć pod uwagę, że zakres napięcia wyjściowego sterownika jest większy niż VoL~VoH.
Jeżeli maksymalne napięcie wyjściowe wybranego sterownika LED jest niższe niż VoH, maksymalna moc oprawy może nie osiągnąć rzeczywistej mocy wymaganej w niskiej temperaturze. Jeżeli najniższe napięcie wybranego sterownika LED jest wyższe niż VoL, moc wyjściowa sterownika może przekroczyć zakres roboczy w wysokiej temperaturze. Niestabilny, lampa będzie migać i tak dalej.
Jednakże biorąc pod uwagę ogólny koszt i wydajność, nie można zastosować bardzo szerokiego zakresu napięcia wyjściowego sterownika LED: ponieważ napięcie sterownika występuje tylko w określonym przedziale, wydajność sterownika jest najwyższa. Po przekroczeniu zakresu sprawność i współczynnik mocy (PF) ulegną pogorszeniu. Jednocześnie zakres napięcia wyjściowego sterownika jest zbyt szeroki, co prowadzi do wzrostu kosztów i nie można zoptymalizować wydajności.
2. Brak uwzględnienia wymagań dotyczących rezerwy mocy i obniżania wartości znamionowych
Ogólnie rzecz biorąc, moc znamionowa sterownika LED to dane zmierzone przy znamionowym napięciu otoczenia i napięciu znamionowym. Biorąc pod uwagę różne zastosowania różnych klientów, większość dostawców sterowników LED poda krzywe obniżania mocy w ramach własnych specyfikacji produktów (krzywa zmniejszania wartości znamionowych dla wspólnego obciążenia w funkcji temperatury otoczenia oraz krzywa obniżania wartości znamionowych dla obciążenia w zależności od napięcia wejściowego).
3. Nie rozumiem charakterystyki działania diody LED
Niektórzy klienci wymagali, aby moc wejściowa lampy miała stałą wartość, ustaloną z błędem 5%, a prąd wyjściowy można regulować tylko do określonej mocy dla każdej lampy. Ze względu na różne temperatury środowiska pracy i czasy świecenia, moc każdej lampy będzie się znacznie różnić.
Klienci składają takie prośby pomimo względów marketingowych i biznesowych. Jednakże charakterystyka woltoamperowa diody LED określa, że sterownik diody LED jest źródłem prądu stałego, a jego napięcie wyjściowe zmienia się w zależności od napięcia szeregowego Vo obciążenia diody LED. Moc wejściowa zmienia się wraz z Vo, gdy ogólna wydajność sterownika jest zasadniczo stała.
Jednocześnie ogólna wydajność sterownika LED wzrośnie po bilansie cieplnym. Przy tej samej mocy wyjściowej moc wejściowa spadnie w porównaniu z czasem rozruchu.
Dlatego też, gdy aplikacja sterownika LED musi sformułować wymagania, powinna najpierw zrozumieć charakterystykę roboczą diody LED, unikać wprowadzania niektórych wskaźników, które nie są zgodne z zasadą charakterystyki roboczej i unikać wskaźników znacznie przekraczających rzeczywiste zapotrzebowanie, i unikaj nadmiernej jakości i marnowania kosztów.
4. Nieważne podczas testu
Byli klienci, którzy kupili sterowniki LED wielu marek, ale wszystkie próbki zawiodły podczas testu. Później, po analizie na miejscu, klient zastosował samoregulujący się regulator napięcia, aby bezpośrednio przetestować zasilanie sterownika LED. Po włączeniu zasilania regulator był stopniowo aktualizowany z 0Vac do znamionowego napięcia roboczego sterownika LED.
Taka operacja testowa ułatwia uruchomienie sterownika LED i załadowanie go przy małym napięciu wejściowym, co spowodowałoby, że prąd wejściowy byłby znacznie większy od wartości znamionowej, a wewnętrzne urządzenia związane z wejściem, takie jak bezpieczniki, mostki prostownicze, termistor i tym podobne ulegają awarii z powodu nadmiernego prądu lub przegrzania, co powoduje awarię napędu.
Dlatego też prawidłową metodą testu jest dostosowanie regulatora napięcia do zakresu znamionowego napięcia roboczego sterownika LED, a następnie podłączenie sterownika do testu po włączeniu zasilania.
Oczywiście techniczne ulepszenie konstrukcji może również pozwolić na uniknięcie awarii spowodowanej takim nieprawidłowym działaniem testu: ustawieniem obwodu ograniczającego napięcie rozruchowe i wejściowego obwodu zabezpieczenia podnapięciowego na wejściu sterownika. Gdy na wejściu nie zostanie osiągnięte napięcie rozruchowe ustawione przez sterownik, sterownik nie działa; gdy napięcie wejściowe spadnie do wejściowego punktu zabezpieczenia podnapięciowego, sterownik wchodzi w stan ochrony.
Dlatego też, nawet jeśli podczas testu klienta nadal stosowane są zalecane przez użytkownika kroki obsługi regulatora, napęd posiada funkcję samozabezpieczenia i nie ulega awarii. Jednakże przed testowaniem klienci muszą dokładnie sprawdzić, czy zakupione sterowniki LED posiadają tę funkcję zabezpieczającą (biorąc pod uwagę rzeczywiste środowisko zastosowania sterownika LED, większość sterowników LED nie posiada tej funkcji zabezpieczającej).
5. Różne obciążenia, różne wyniki testów
Gdy sterownik LED jest testowany za pomocą światła LED, wynik jest normalny, a w przypadku testu obciążenia elektronicznego wynik może być nieprawidłowy. Zwykle zjawisko to ma następujące przyczyny:
(1) Napięcie wyjściowe lub moc wyjściowa sterownika przekracza zakres roboczy elektronicznego miernika obciążenia. (Szczególnie w trybie CV maksymalna moc testowa nie powinna przekraczać 70% maksymalnej mocy obciążenia. W przeciwnym razie obciążenie może zostać zabezpieczone przed przekroczeniem mocy podczas ładowania, co spowoduje, że napęd nie będzie działał lub nie będzie się ładować.
(2) Charakterystyka użytego elektronicznego miernika obciążenia nie jest odpowiednia do pomiaru źródła prądu stałego i następuje skok napięcia obciążenia, w wyniku czego przemiennik nie działa lub nie jest ładowany.
(3) Ponieważ wejście elektronicznego miernika obciążenia będzie miało dużą pojemność wewnętrzną, test jest równoważny dużemu kondensatorowi podłączonemu równolegle do wyjścia sterownika, co może powodować niestabilne próbkowanie prądu sterownika.
Ponieważ sterownik LED został zaprojektowany tak, aby spełniał charakterystykę roboczą opraw LED, test najbardziej zbliżony do rzeczywistych i rzeczywistych zastosowań powinien polegać na użyciu koralika LED jako obciążenia, sznurka na amperomierzu i woltomierza do testowania.
6. Następujące często występujące warunki mogą spowodować uszkodzenie sterownika LED:
(1) Zasilacz prądu przemiennego jest podłączony do wyjścia prądu stałego sterownika, co powoduje awarię napędu;
(2) Prąd przemienny jest podłączony do wejścia lub wyjścia napędu DC/DC, co powoduje awarię napędu;
(3) Koniec wyjścia prądu stałego i dostrojone światło są ze sobą połączone, co powoduje awarię napędu;
(4) Linia fazowa jest podłączona do przewodu uziemiającego, co powoduje, że napęd nie ma wyjścia, a obudowa jest naładowana;
7. Złe podłączenie linii fazowej
Zwykle zastosowania w inżynierii zewnętrznej to trójfazowy system czteroprzewodowy, na przykład norma krajowa, każda linia fazowa i linia 0 między znamionowym napięciem roboczym wynosi 220 V AC, linia fazowa i linia fazowa między napięciem wynosi 380 V AC. Jeśli pracownik budowlany podłączy wejście napędu do dwóch linii fazowych, napięcie wejściowe sterownika LED zostanie przekroczone po włączeniu zasilania, co powoduje awarię produktu.
8. Zakres wahań sieci energetycznej wykracza poza rozsądny zakres
Gdy okablowanie tego samego odgałęzienia sieci transformatorowej jest zbyt długie, w odgałęzieniu znajdują się duże urządzenia energetyczne, a gdy duże urządzenia uruchamiają się i zatrzymują, napięcie w sieci energetycznej będzie się znacznie wahać, a nawet doprowadzi do niestabilności sieci energetycznej. Gdy chwilowe napięcie sieci przekroczy 310VAC, istnieje możliwość uszkodzenia napędu (nawet jeśli urządzenie odgromowe nie działa, ponieważ urządzenie odgromowe ma wytrzymać dziesiątki skoków impulsów na poziomie USA, podczas gdy sieć energetyczna wahania mogą sięgać kilkudziesięciu MS, a nawet setek ms).
Dlatego też sieć energetyczna oświetlenia ulicznego ma duże maszyny energetyczne, na które należy zwrócić szczególną uwagę. Najlepiej monitorować zakres wahań sieci energetycznej lub oddzielne zasilanie transformatora sieci energetycznej.
9. Częste wyłączanie linii
Lampa na tej samej drodze jest podłączona zbyt mocno, co prowadzi do przeciążenia obciążenia na określonej fazie i nierównomiernego rozdziału mocy pomiędzy fasadami, co powoduje częste awarie linii.
10. Rozpraszanie ciepła przez napęd
W przypadku montażu napędu w pomieszczeniu niewentylowanym obudowa napędu powinna jak najdalej przylegać do obudowy oprawy, jeśli pozwalają na to warunki, w płaszczu, a korpus lampy na powierzchni styku pokrytym klejem przewodzącym ciepło lub przyklejonym podkładka przewodząca ciepło, poprawia wydajność rozpraszania ciepła przez napęd, zapewniając w ten sposób żywotność i niezawodność napędu.
Reasumując, w przypadku sterowników LED w rzeczywistym zastosowaniu trzeba zwrócić uwagę na wiele szczegółów, wiele problemów trzeba wcześniej przeanalizować, wyregulować, aby uniknąć niepotrzebnych awarii i strat!