Llums LED i com alimentar-los

Llums LED i com alimentar-los

A causa del seu baix ús d'energia, llarga vida útil i altres avantatges, els LED s'utilitzen cada cop més com a tecnologia d'il·luminació preferida. Requereixen una font d'alimentació AC-DC, a diferència de les lluminàries incandescents, que es poden connectar directament a la xarxa de CA. Aquest article examina les variables a tenir en compte a l'hora de seleccionar fonts d'alimentació adequades per a il·luminació LED.

Es preveu que el mercat global d'il·luminació LED arribi als 127.040 milions de dòlars el 2027*, creixent a un CAGR del 13,4% durant el període de projecció 2020-2027, segons una nova anàlisi de Grand View Research Inc.

La popularitat dels LED d'aquesta taxa creixent és el resultat de diversos factors meritoris. La seva notable eficiència elèctrica i els llargs intervals de manteniment/reemplaçament són probablement les seves característiques més notables i conegudes. Això indica que tenen un cost de propietat substancialment més baix i un impacte de carboni molt menor que les versions incandescents. Això és especialment cert en edificis grans amb sostres alts, on la despesa de la mà d'obra necessària per a la substitució de les lluminàries, així com de les pròpies lluminàries, és substancial.

També són atractius per la seva compatibilitat amb el control d'il·luminació d'estil IoT. La brillantor i el color dels LED es poden ajustar ràpidament a petició. A diferència de la radiació incandescent, que és omnidireccional i necessita reflectors per ser dirigits, la seva sortida de llum es pot dirigir segons sigui necessari.

Tanmateix, tots els dissenyadors i instal·ladors de sistemes d'il·luminació han de tenir en compte una característica més important de la tecnologia LED. Els díodes emissors de llum, o LED, són dispositius semiconductors com els transistors o altres tipus de díodes, però també tenen la capacitat de transformar l'energia elèctrica en llum. No es poden connectar directament a una font de corrent de CA, a diferència d'una bombeta incandescent, perquè funcionen amb baixes tensions de CC.

Hi ha lluminàries LED disponibles amb accessoris de baioneta o Edison Screw que s'assemblen als models incandescents. Es tracta d'alternatives incandescents que funcionen fora de la xarxa i tenen una vida útil més llarga i consumeixen menys energia. Tanmateix, com que cada lluminària ha de tenir la seva pròpia electrònica interna AC-DC, poden ser cares. També són inadequats per a aplicacions IoT que busquen imposar un control sofisticat a causa de la seva ubicació inaccessible fora de la connexió d'alimentació de CA que les connecta.

característica de CC de baixa tensió

En canvi, els instal·ladors de sistemes d'il·luminació intel·ligent poden utilitzar llums o tires LED, per exemple, amb classificacions d'entrada de 12VDC o 24VDC, i alimentar-los amb una font d'alimentació AC-DC o controlador que també tingui un control d'atenuació. Es pot incloure una interfície de control complexa, com ara l'estàndard DALI (Digital Addressable Lighting Interface). Els usuaris ara poden transmetre ordres de control d'il·luminació a través d'una xarxa que es pot adreçar a una única llum o a una col·lecció de llums. Els paràmetres de brillantor i els patrons d'esvaïment es poden personalitzar.

A més, es poden crear escenaris en què una única comanda d'emissió encén una sèrie de llums a un nivell predeterminat. Per exemple, en un teatre, pot haver-hi un escenari per a llums fortes a sobre de l'escenari i llums tènues per sobre del públic.

La funció principal d'una font d'alimentació de llum LED és traduir el nivell del senyal de control en un nivell de brillantor corresponent per al LED de conducció (o LED), independentment de la sofisticació de l'entrada de control. La quantitat de corrent que passa per un LED determina la seva brillantor, que sovint es gestiona mitjançant la modulació d'amplada de pols (PWM). El cicle de treball PWM es modifica per modificar el corrent màxim del LED en mA. Es pot demostrar que la sortida de llum foot lambert (fL) d'un LED està relacionada linealment amb aquest cicle de treball.

Tanmateix, teniu una altra opció quan busqueu fonts d'alimentació LED compatibles al lloc web d'un fabricant: mode de tensió constant versus mode de corrent constant. El significat dels diferents modes i com triar entre ells es descriu a les seccions següents.

Fonts d'energia d'il·luminació que utilitzen tensió constant versus corrent constant

Com s'ha establert anteriorment, els LED són dispositius semiconductors i no presenten una característica lineal de tensió/corrent directe. El flux de corrent augmenta considerablement fins i tot per un augment menor de la tensió directa. Això indica que hi ha un risc de sobreconduir el LED tret que s'utilitzi algun tipus de limitació de corrent. Pot fluir més corrent perquè el corrent creixent escalfa la connexió LED. Això pot provocar un llaç tèrmic que pot escurçar significativament la vida útil del LED i, en última instància, provocar que falli.

La construcció de conjunts LED, que inclouen una sèrie de LED connectats en sèrie amb una resistència limitadora de corrent, és un enfocament de la indústria per a això. El valor de la resistència en ohms es pot ajustar quan s'utilitza amb una font d'alimentació que tingui una sortida de tensió constant, que es manté constant independentment de la càrrega, per garantir que el corrent no superi mai les limitacions segures dels LED.

Els instal·ladors de sistemes d'il·luminació poden trobar aquest mètode atractiu per la seva adaptabilitat. Si la font d'alimentació té prou capacitat per mantenir la seva sortida de tensió constant a mesura que augmenta la càrrega, es poden posar en paral·lel conjunts LED addicionals mantenint la brillantor constant a tot el grup.

La ineficiència de les resistències limitadores de corrent en termes d'eficiència elèctrica, que provoca la pèrdua d'energia en forma de calor, és un desavantatge clau d'aquest mètode. Això és inacceptablement car i perjudicial per al medi ambient a la llum de la necessitat contínua de minimitzar la petjada de carboni.

La font d'alimentació de corrent constant entra en joc en aquesta situació. Com que el circuit de control integrat de la font d'alimentació gestiona qualsevol limitació de corrent necessària, com el seu nom indica, els LED es poden connectar directament a ells sense utilitzar resistències limitadores de corrent ineficients.

Atès que haurien de compartir el nivell de corrent fix i, per tant, es van atenuar, els LED no es poden connectar en paral·lel a una font d'alimentació de corrent constant. Per funcionar amb el mateix nivell de brillantor original, es poden connectar tots en sèrie, subjectes a les limitacions de capacitat de la font d'alimentació.
 

Bombeta led de càrrega de 9 watts

Característica

● Bateria de liti amb una capacitat total de còpia de seguretat de 3 a 4-hores.
● Quan la bateria està completament carregada, talla automàticament l'alimentació i la protegeix de la sobrecàrrega.
● Activa automàticament de CA a CC mentre es talla l'alimentació.
● Quan l'alimentació està apagada, la bombeta led de càrrega de 9 watts s'encén automàticament la llum d'emergència de CC.
● Control electrònic complet, baix consum d'energia i alta eficiència.
● Funciona com a bombeta normal quan està encès i com a bombeta inversora quan està apagada de la xarxa.

Especificació