LED светлини без шофьор

Великият американски бизнесмен и изобретател на електрически крушки - Томас Алва Едисън веднъж каза, че „Ще направим електричеството толкова евтино, че само богатите ще горят свещи“, което със сигурност стана така и днес. От малка къща до асфалтирани пътища до големи индустрии, ние можем да забележим, че променливотокови светлини осветяват нашата околна среда след залез слънце. По-ранните осветителни системи използваха различни видове крушки като крушки с нажежаема жичка, компактни флуоресцентни крушки (CFL) и т.н., но днес с напредъка в технологията на LED светлините тези крушки с нажежаема жичка и CFL бързо се заменят с LED светлини. Глобалният пазар на LED осветление отчете продължителен растеж с размер, оценен на 45,57 милиарда щатски долара през 2018 г.

Въпреки че е известно, че LED светлините са почти 90% ефективни от крушките с нажежаема жичка и имат по-добър живот от останалите крушки с променлив ток, все пак страда от един спад. Тоест LED светлините се задвижват от постояннотоково напрежение, но цялото ни захранване от мрежата е променливо. Това подтикна дизайнерите да използват допълнителен компонент, наречен LED драйвер, който не е нищо друго освен тип преобразувател за променлив ток в постоянен ток. Този драйвер ще преобразува променливотоковото захранване от мрежата в подходящо DC напрежение за захранване на LED светлината. Но тогава бяха въведени LED крушки без променлив ток, които могат да бъдат директно включени в електрическата мрежа без никакви външни модули на драйвера. В тази статия ще научим повече за светодиодните системи без драйвери и тяхното развитие във времето.

Защо LED системи без шофьор?

Основният проблем на традиционните драйвери за променлив ток с постоянен ток към постоянен ток е загубата на мощност, свързана с тях. Тези традиционни AC драйвери за променлив ток използват превключващи топологии и резистори за управление на LED тока, това превключване причинява топлина, което намалява ефективността на системата. Също така тази допълнителна схема води до увеличаване на общите разходи за електрическата крушка. Ето защо в предишната ни статия обсъдихме евтина LED драйверна система и дори изградихме такава, за да тестваме нейната производителност.

Друг страхотен проблем на AC LED драйверите е ефектът на трептене. Тъй като повечето от нас са забелязали, че старите схеми на LED драйвер имат трептящ ефект. В максимални случаи тези традиционни схеми за драйвер за променлив ток LED използват полусинусоидална вълна с двойна честота на електропровода. Това означава, че в електропровода с честота 50 Hz той произвежда почти 100 движения, които могат да бъдат открити от човешките очи и това е вредно. Това трябва да се премахне. И така, въведена е модерна технология, която използва малко пасивни компоненти вместо традиционния AC към DC преобразувател, използвайки превключващи топологии.

AC драйвери без драйвери - работещи

Светодиодната система Driverless има нещо, наречено AC LED светлинен двигател. Но какво е AC LED светлинен двигател? Двигателят като цяло се използва за преобразуване на една форма на енергия в друга. Например моторният двигател се използва за преобразуване на топлината, произведена от горивото, в движението на вала. По подобен начин се използва AC светлинен двигател за преобразуване на електрическата енергия в лумените на светлината.

Двигателят с AC LED светлина е механично устройство или платка, която има монтирани LED чипове с всички електрически връзки. Това е готова форма на източник на светлина, която може лесно да се фиксира в променливотоково гнездо. Той помага на LED крушките да действат като директен заместител на други конвенционални лампи.

Развитието на този AC LED има няколко етапа. Започна с просто свързване на стандартни светодиоди последователно, за да съответстват на комбинираното напрежение на светодиодите напред с максималното AC входно напрежение. Звучи като добра идея да запалите тези светодиоди без никакъв драйвер, но не беше успешен. Този дизайн има основен недостатък, AC променя полярността си от положителна на отрицателна за всеки цикъл и поради това при всеки положителен цикъл светодиодите са пристрастни (включени), но във всеки отрицателен цикъл светодиодите получават обратна пристрастност, което прави те се изключват.

Светодиоди от първо поколение без драйвери

И така, какво е решението? По това време беше представено първото поколение AC LED светлини без драйвери, при които всеки сегмент от светодиодите се заменя с двойка против паралел, точно както изображението по-долу.

В горното изображение светодиодите са свързани по паралелен начин. Във всеки положителен цикъл едната страна на двойките е предубедена напред, а другата страна е обратна, но при отрицателния цикъл състоянията се променят и другите светодиоди светват. Токът тук е ограничен от единичен резистор с висока мощност R1.

Положителната страна на веригата е ефективността. Ефективността е много висока. Формата на вълната на фаза на ток и напрежение, преминаваща през веригата, създава висок фактор на мощността. Но въпреки гореспоменатата положителна страна, първото поколение на LED светлинен двигател без водач е провал. Това се дължи на лошия индекс на Flicker и двойния брой светодиоди от необходимия. Той произвежда светкавичен ефект, който лесно се открива от човешките очи и половината от използваните светодиоди остават изключени по всяко време.

Второ поколение без драйвери светодиоди

От този недостатък са разработени второ поколение AC LED двигатели без шофьор. Този път целта е да се намали броя на светодиодите. Възможно е само ако AC се трансформира в DC. Следователно, диод на мостовия токоизправител е включен във второто поколение светлинни двигатели без променлив ток с LED. Освен токоизправителните диоди, всичко във веригата е непроменено.

Както преди резисторът R1 управлява светодиодния ток. Сега всеки отрицателен и положителен цикъл преминават през светодиодите, което ги кара да останат включени по време на двата цикъла.

Светодиоди от трето поколение без драйвери

Представено е третото поколение AC LED двигатели, за да се увеличи ефективността и да се получи подобрен индекс на трептене. В схемата е добавен превключващ контролер, който може индивидуално да управлява светодиодите до определено ниво, при което напрежението на електропровода е същото като напрежението на светодиода. Функцията за ограничаване на тока е налична и в интегрирания контролер за превключване и може да бъде преконфигурирана с помощта на външни компоненти. Такава схема може да осигури почти 80% ефективност и индекс на трептене от.30 до 0.35.

Светодиоди от четвърто поколение без драйвери

При 4-то поколение AC LED двигатели без драйвери контролерът е елиминиран и се използват пасивни компоненти, за да компенсират производствените разходи. Освен това ефективността е по-добра с висок коефициент на мощност и подобрен индекс на трептене.

Веригата работи с два независими токови импулса, които са капацитивно ограничен токов импулс и резистивно ограничен токов импулс. Тези токови импулси се подават в светодиодния низ по начин, по който светодиодният низ получава два токови импулса за половин цикъл на линейното напрежение. По-долу изображението е с четвърто поколение верига на двигателя с ниска мощност AC LED светлина.

Работата на горната схема е доста интересна. По време на първия полуцикъл на входния променлив ток, токът преминава през резистора R1 и в крайна сметка се зарежда на кондензатора C1 и се връща обратно към диода на мостовия изправител през втория низ от светодиоди, зареждайки кондензатора C2 и през резистора R2. По време на отрицателния пик кондензаторът С4 разрежда съответно С1 и С2 и изтласква тока на втория низ. Така че при всеки цикъл токът, който е необходим, за да светят светодиодните струни, не протича изцяло през резистори. Почти 40-50% от общия ток преминава през резисторите, които увеличават ефективността до 90% чрез намаляване на разсейването на топлината.

Входната форма на вълната на светодиодите и входното променливо напрежение могат да се видят на изображението по-долу.

Горната графика показва три графики, които са входно напрежение, ток на левия светодиоден низ и ток на дясния светодиоден низ във времето. При напрежение в мрежата 230V светодиодните струни светват последователно. Това е много бърз преход в милисекундния диапазон.

Предимства на технологията LED Light без водач

1. Тези LED светлини без шофьор са по-лесни за производство. Цената е намалена и изисква много ниска поддръжка.

2. Благодарение на подобрения индекс на Flicker, той може да се използва при осветление с висок отсек. Също така офисът, стаята и образователните сектори използват AC LED светлини без шофьор.

3. След като LED драйверът е премахнат, той дава възможност за промяна на формата. LED продуктите могат да бъдат направени в различни форми и размери.

4. Лесната и бърза инсталация е друга чудесна характеристика на променливотоковите LED светлини без шофьор.

Производител на LED светлини без шофьор

Дневната AC LED светлина се продава като гореща торта днес. Различните производители произвеждат различен вид без LED драйвери. Китай е един от водещите доставчици на LED светлина за променлив ток без шофьор. Въпреки това, светодиоди с много високо напрежение с висок лумен също се произвеждат от няколко компании. Светодиодите с високо напрежение осигуряват нисък брой компоненти в системата без променлив ток LED. Популярни производители на AC LED без драйвери в този сегмент са Cree, LUMILEDS, SAMSUNG, NMB Technologies, Opulent и др.