La garantie de la luminosité, de l’efficacité et de la durabilité des sources à LED est une alimentation adéquate, qui peut être fournie par des dispositifs électroniques spéciaux – des pilotes pour les LED. Ils convertissent la tension alternative du réseau 220V en tension continue de la valeur spécifiée. L’analyse des principaux types et caractéristiques des périphériques aidera à comprendre quelle fonction les convertisseurs remplissent et ce qu’il faut rechercher lors de leur choix.
Affectation de pilotes de LED pour les LED
La fonction principale du driver pour les LED est de fournir un courant stabilisé traversant le dispositif LED. La valeur du courant traversant le cristal semi-conducteur doit correspondre aux paramètres de passeport de la LED. Cela garantira la stabilité de la lueur du cristal et aidera à éviter sa dégradation prématurée. De plus, pour un courant donné, la chute de tension correspondra à la valeur requise pour la jonction p – n. Vous pouvez connaître la tension d’alimentation correspondante de la LED en utilisant la caractéristique courant-tension.
Lors de l’éclairage de locaux résidentiels et de bureaux avec des lampes et des luminaires à LED, des pilotes alimentés par le réseau 220V sont utilisés. Dans l’éclairage automobile (phares, phares DRL, etc.), les phares de vélo, les lampes de poche portables utilisent une alimentation en courant continu de 9 à 36V. Certaines DEL de faible puissance peuvent être connectées sans pilote, mais une résistance doit ensuite être ajoutée au réseau 220 volts.
La tension de commande à la sortie est indiquée dans l’intervalle de deux valeurs finales entre lesquelles un fonctionnement stable est assuré. Il existe des adaptateurs avec un intervalle de 3V à plusieurs dizaines. Pour alimenter le circuit de 3 LED blanches connectées en série, chacune d’elles ayant une puissance de 1 W, vous aurez besoin d’un driver avec des valeurs de sortie U – 9-12V, I – 350 mA. La chute de tension pour chaque cristal sera d’environ 3,3 V et d’un total de 9,9 V, qui sera incluse dans la plage du conducteur.
Principales caractéristiques des convertisseurs
Avant d’acheter un pilote pour les voyants, vous devez vous familiariser avec les principales caractéristiques des périphériques. Ceux-ci incluent la tension de sortie, le courant nominal et la puissance. La tension de sortie du convertisseur dépend de l’ampleur de la chute de tension dans la source de LED, ainsi que du mode de connexion et du nombre de LED dans le circuit. Le courant dépend de la puissance et de la luminosité des diodes émettrices. Le pilote doit fournir aux LED le courant dont elles ont besoin pour supporter la luminosité requise.
L’une des caractéristiques importantes du pilote est la puissance fournie par le périphérique sous la forme d’une charge. Le choix de la puissance du pilote est influencé par la puissance de chaque dispositif DEL, le nombre total et la couleur des DEL. L’algorithme de calcul de la puissance est que la puissance maximale de l’appareil ne doit pas être inférieure à la consommation de toutes les DEL:
P = P (led) X n,
où P (led) correspond à la puissance d’une source à LED unique et n au nombre de LED.
En outre, une condition impérative doit être remplie, en vertu de laquelle une réserve de marche de 25 à 30% serait fournie. Ainsi, la valeur de la puissance maximale ne doit pas être inférieure à la valeur (1,3 x P).
Vous devez également prendre en compte les caractéristiques de couleur des LED. Après tout, les cristaux semi-conducteurs de couleurs différentes ont une amplitude de chute de tension différente lorsqu’un courant de même puissance les traverse. Donc, la chute de tension de la LED rouge à un courant de 350 mA est de 1,9-2,4 V, la valeur moyenne de sa puissance sera de 0,75 W. Dans l’analogue de couleur verte, la chute de tension est comprise entre 3,3 et 3,9 V et, au même courant, la puissance sera de 1,25 watts. Ainsi, le pilote pour la LED 12V peut connecter 16 sources à LED rouges ou 9 vertes.
Bon conseil! Lors du choix d’un pilote pour les voyants, les experts conseillent de ne pas négliger la valeur de puissance maximale du périphérique.
Les pilotes de voyants sont classés par type d’appareil en linéaire et en impulsion. La structure et le circuit de pilotage typique des LED de type linéaire est un générateur de courant sur un transistor à canal p. De tels dispositifs assurent une stabilisation du courant en douceur sous la condition d’une tension instable sur le canal d’entrée. Ce sont des dispositifs simples et peu coûteux, cependant, ils se caractérisent par une faible efficacité, émettent beaucoup de chaleur pendant leur fonctionnement et ne peuvent pas être utilisés comme drivers pour les LED haute puissance.
Les appareils à impulsions créent une série d’impulsions haute fréquence dans le canal de sortie. Leur travail est basé sur le principe PWM (modulation de largeur d’impulsion), lorsque le courant de sortie moyen est déterminé par le facteur de remplissage, c.-à-d. rapport de la durée de l’impulsion au nombre de ses répétitions. La variation du courant de sortie moyen est due au fait que la fréquence des impulsions reste inchangée et que le rapport cyclique varie de 10 à 80%.
En raison de l’efficacité de conversion élevée (jusqu’à 95%) et de la compacité des appareils, ils sont largement utilisés pour les conceptions de LED portables. De plus, l’efficacité des appareils a un effet positif sur la durée de fonctionnement des appareils à alimentation autonome. Les convertisseurs de type à impulsions ont des dimensions compactes et se distinguent par une gamme étendue de tensions d’entrée. L’inconvénient de ces appareils est un niveau élevé d’interférences électromagnétiques.
Bon conseil! L’acquisition d’un pilote de LED doit être au stade de la sélection des sources de LED, après avoir préalablement déterminé le schéma des LED à partir de 220 volts.
Avant de choisir un pilote pour les voyants, vous devez connaître les conditions de son fonctionnement et l’emplacement des périphériques de voyants. Les amplificateurs de largeur d’impulsion, basés sur une puce unique, ont des dimensions miniatures et sont alimentés par des sources autonomes à basse tension. L’application principale de ces dispositifs est le réglage de la voiture et les lumières DEL. Cependant, en raison de l’utilisation d’un circuit électronique simplifié, la qualité de ces convertisseurs est légèrement inférieure.
Les drivers de LED modernes sont compatibles avec les dispositifs permettant de régler la luminosité des dispositifs à semi-conducteurs. L’utilisation de pilotes dimmables vous permet de contrôler le niveau d’éclairage dans les pièces: réduire l’intensité de la lueur le jour, accentuer ou masquer certains éléments de l’intérieur, zoner l’espace. Cela permet non seulement d’utiliser rationnellement l’électricité, mais également d’économiser les ressources de la source de lumière LED.
Les pilotes dimmables sont de deux types. Certains sont connectés entre l’alimentation et les sources à LED. De tels dispositifs contrôlent l’énergie fournie par la source d’alimentation aux LED. Ces dispositifs sont basés sur le contrôle PWM, dans lequel de l’énergie est fournie à la charge sous forme d’impulsions. La durée des impulsions détermine la quantité d’énergie du minimum au maximum. Les pilotes de ce type sont principalement utilisés pour les modules LED à tension fixe, tels que les bandes de LED, les lignes rampantes, etc.
Les transducteurs dimmables du second type contrôlent directement l’alimentation. Le principe de leur travail consiste à la fois à la régulation PWM et au contrôle du courant traversant les LED. Les drivers dimmables de ce type sont utilisés pour les appareils à LED à courant stabilisé. Il convient de noter que lors du contrôle des LED au moyen du contrôle PWM, des effets affectant négativement la vision sont observés.
En comparant ces deux méthodes de régulation, il convient de noter que lors de la régulation de la quantité de courant au travers de sources LED, il n’ya pas seulement un changement de la luminosité de la lueur, mais également une modification de la couleur de la lueur. Ainsi, les DEL blanches émettent une lumière jaunâtre à un courant plus faible et, lorsqu’elles sont amplifiées, elles deviennent bleues. Lors du contrôle des LED au moyen de la régulation PWM, des effets affectant négativement la vision et un niveau élevé d’interférence électromagnétique sont observés. À cet égard, le contrôle PWM est utilisé assez rarement, contrairement au contrôle actuel.
De nombreux fabricants produisent des puces de pilotes pour les LED qui permettent d’alimenter des sources sous-tension. Tous les pilotes existants sont divisés en simples, réalisés sur la base de 1-3 transistors et plus complexes en utilisant des puces spéciales avec modulation de largeur d’impulsion.
ON Semiconductor offre un large choix de puces comme base pour les conducteurs. Ils se distinguent par un coût acceptable, une excellente efficacité de conversion, une efficacité et un faible niveau d’impulsions électromagnétiques. Le fabricant fournit au pilote du type d’impulsion UC3845 la valeur du courant de sortie jusqu’à 1A. Sur une telle puce, vous pouvez implémenter un circuit de pilotage pour une LED de 10W.
Les composants électroniques HV9910 (Supertex) sont une puce populaire pour les conducteurs, grâce à une résolution de circuit simple et à un prix avantageux. Il possède un régulateur de tension intégré et des sorties pour la mise en œuvre du contrôle de la luminosité, ainsi qu’une sortie pour la programmation de la fréquence de commutation. La valeur du courant de sortie peut aller jusqu’à 0,01A. Sur cette puce, il est possible de mettre en œuvre un pilote simple pour les LED.
Sur la base de la puce UCC28810 (disponible dans Texas Instruments), vous pouvez créer un circuit de pilotage pour les LED haute puissance. Dans ce schéma, le pilote de LED peut générer une tension de sortie de 70-85V pour des modules de LED composés de 28 sources de LED avec un courant de 3 A.
Bon conseil! Si vous envisagez d’acheter des LED haute luminosité de 10 W, vous pouvez utiliser un pilote d’impulsion sur le microcircuit UCC28810.
Clare propose la création d’un driver simple du type à impulsion basé sur la puce CPC 9909. Il comprend un contrôleur de convertisseur logé dans un boîtier compact. Grâce au régulateur de tension intégré, le convertisseur est alimenté par une tension de 8-550V. La puce CPC 9909 permet au conducteur d’être exploité dans une large plage de températures allant de -50 à 80 ° C.
Le marché propose une large gamme de pilotes pour les LED de différents fabricants. Beaucoup d’entre eux, en particulier ceux fabriqués en Chine, ont un prix bas. Cependant, l’achat de tels dispositifs n’est pas toujours avantageux, car la plupart d’entre eux ne répondent pas aux caractéristiques indiquées. De plus, ces chauffeurs ne bénéficient pas d’une garantie et, en cas de défaut, ils ne peuvent être ni repris ni remplacés par des pilotes de qualité.
Il existe donc une possibilité d’acquisition d’un pilote dont la puissance déclarée est de 50 W. Cependant, il s’avère en réalité que cette caractéristique est de nature non constante et que cette puissance n’est que de courte durée. En réalité, un tel dispositif fonctionnera comme un pilote de LED 30W ou un maximum de 40W. Il se peut également que le rembourrage manque de certains composants responsables du bon fonctionnement du pilote. De plus, des composants de faible qualité et de faible durée de vie peuvent être utilisés, ce qui est essentiellement un mariage.
Lors de l’achat, vous devez faire attention à l’indication de la marque du produit. Sur un produit de qualité, un fabricant qui fournira une garantie et sera prêt à être responsable de leurs produits sera indiqué. Il convient de noter que la durée de vie des pilotes de fabricants éprouvés sera beaucoup plus longue. Vous trouverez ci-dessous la durée estimée du pilote, en fonction du fabricant:
- pilote de fabricants douteux – pas plus de 20 000 heures;
- appareils de qualité moyenne – environ 50 mille heures;
- Convertisseur d’un fabricant éprouvé utilisant des composants de qualité – plus de 70 000 heures.
Bon conseil! Quelle qualité sera pilote LED – vous choisissez. Cependant, il convient de noter qu’il est particulièrement important d’acheter un convertisseur de marque s’il s’agit de l’utiliser pour des projecteurs à LED et des appareils à haute puissance.
Pour déterminer la tension à la sortie du driver de LED, il est nécessaire de calculer le rapport puissance (W) sur valeur actuelle (A). Par exemple, le pilote présente les caractéristiques suivantes: puissance 3 W et courant 0,3 A. Le rapport calculé est 10V. Il s’agit donc de la valeur maximale de la tension de sortie de ce convertisseur.
