A LED-lámpák és az energiaellátásuk módja

A LED-lámpák és az energiaellátásuk módja

Alacsony energiafelhasználásuk, hosszú élettartamuk és egyéb előnyeik miatt a LED-eket egyre inkább előnyben részesített világítási technológiaként használják. AC-DC áramforrást igényelnek, szemben az izzólámpákkal, amelyek közvetlenül csatlakoztathatók a váltakozó áramú hálózathoz. Ez a cikk azokat a változókat vizsgálja, amelyeket figyelembe kell venni a LED-es világításhoz megfelelő tápegységek kiválasztásakor.

A Grand View Research Inc. új elemzése szerint a globális LED-világítási piac 2027-re eléri a 127,04 milliárd USD-t*, ami 13,4 százalékos CAGR-növekedést jelent a 2020–2027-es előrejelzési időszakban.

A LED-ek egyre növekvő népszerűsége számos érdemi tényező eredménye. A figyelemre méltó villamosenergia-hatékonyság és a hosszadalmas karbantartási/csere-intervallumok valószínűleg a legszembetűnőbb és legismertebb jellemzőik. Ez azt jelzi, hogy lényegesen alacsonyabb fenntartási költséggel és sokkal kisebb szén-dioxid-kibocsátással rendelkeznek, mint az izzólámpás változatok. Ez különösen igaz a nagy belmagasságú épületekre, ahol a lámpatestek és maguk a lámpatestek cseréjéhez szükséges munkaerő költsége jelentős.

Az IoT-stílusú világításvezérléssel való kompatibilitásuk miatt is vonzóak. A LED-ek fényereje és színe igény szerint gyorsan állítható. Ellentétben az izzó sugárzással, amely mindenirányú, és reflektorokat igényel, a fénykibocsátásuk szükség szerint irányítható.

A világítási rendszerek tervezőinek és szerelőinek azonban figyelembe kell venniük a LED-technológia még egy fontos jellemzőjét. A fénykibocsátó diódák vagy LED-ek félvezető eszközök, például tranzisztorok vagy más diódatípusok, de képesek elektromos energiát fénnyel átalakítani. Az izzólámpákkal ellentétben nem csatlakoztathatók közvetlenül a váltakozó áramú hálózathoz, mert alacsony egyenfeszültségen működnek.

Léteznek olyan LED-es lámpatestek, amelyek bajonettes vagy Edison Screw szerelvényekkel rendelkeznek, amelyek izzólámpás modellekre emlékeztetnek. Ezek olyan izzólámpás alternatívák, amelyek a hálózatról folynak le, élettartamuk hosszabb és kevesebb energiát fogyasztanak. Mivel azonban minden lámpatestnek saját belső AC-DC elektronikával kell rendelkeznie, ezek drágák lehetnek. Nem megfelelőek olyan IoT-alkalmazásokhoz sem, amelyek kifinomult vezérlést kívánnak előírni, mivel hozzáférhetetlenül helyezik el őket az őket összekötő váltakozó áramú tápcsatlakozáson kívül.

az alacsony feszültségű DC tulajdonság

Az intelligens világítási rendszerek telepítői ehelyett például 12 VDC vagy 24 VDC bemeneti névleges bemeneti feszültségű LED-lámpákat vagy szalagokat használhatnak, és AC-DC tápegységgel vagy meghajtóval táplálhatják azokat, amelyek fényerőszabályzóval is rendelkeznek. Egy összetett vezérlő interfész, mint például a DALI (Digital Addressable Lighting Interface) szabványt tartalmazhatja. A felhasználók mostantól képesek világításvezérlési parancsokat továbbítani egy hálózaton keresztül, amely egyetlen lámpához vagy lámpagyűjteményhez is címezhető. A fényerő beállításai és az elhalványulási minták testreszabhatók.

Ezenkívül olyan forgatókönyvek is létrehozhatók, amelyekben egyetlen broadcast parancs számos lámpát kapcsol fel előre meghatározott szinten. Például egy színházban a színpad felett erős fények, a közönség felett pedig halvány fények helyezkedhetnek el.

A LED-lámpák tápegységének elsődleges feladata, hogy a vezérlőjel szintjét a vezérlő LED (vagy LED-ek) megfelelő fényerősségévé alakítsa, függetlenül attól, hogy a vezérlő bemenet mennyire kifinomult. A LED-en áthaladó áram nagysága határozza meg a fényerejét, amelyet gyakran impulzusszélesség-modulációval (PWM) kezelnek. A PWM munkaciklus megváltozik, hogy módosítsa a LED maximális áramát mA-ban. Megmutatható, hogy a LED láb lambert (fL) fénykibocsátása lineárisan kapcsolódik ehhez a munkaciklushoz.

Azonban van egy másik lehetőség is, ha kompatibilis LED-es tápegységet keres a gyártó webhelyén: állandó feszültségű vagy állandó áramú üzemmód. A különféle üzemmódok jelentését és a köztük való választás módját a következő szakaszok ismertetik.

Állandó feszültséget használó világítási áramforrások

Amint azt korábban megállapítottuk, a LED-ek félvezető eszközök, és nem mutatnak lineáris előremenő feszültség/áram karakterisztikát. Az áramerősséget jelentősen megnöveli az előremenő feszültség kismértékű növekedése is. Ez azt jelzi, hogy fennáll a veszélye a LED túlhajtásának, hacsak nem alkalmaznak valamilyen áramkorlátozást. Több áram folyhat, mert a növekvő áram felmelegíti a LED csatlakozást. Ez hőkioldó hurkot eredményezhet, ami jelentősen lerövidítheti a LED élettartamát, és végül meghibásodhat.

Ennek egyik iparági megközelítése a LED-összeállítások építése, amelyek számos, áramkorlátozó ellenállással sorba kapcsolt LED-et tartalmaznak. Az ellenállás ohmban kifejezett értéke állítható, ha olyan áramforrással használják, amely állandó kimeneti feszültséggel rendelkezik, amely terheléstől függetlenül állandó marad, így garantálható, hogy az áram soha ne lépje túl a LED-ek biztonságos határait.

A világítási rendszerek telepítői alkalmazkodóképessége miatt vonzónak találhatják ezt a módszert. Ha a tápegység elegendő kapacitással rendelkezik ahhoz, hogy a terhelés növekedésével fenntartsa az állandó kimeneti feszültséget, további LED-szerelvények párhuzamba állíthatók, miközben a fényerő állandó marad a csoportban.

Ennek a módszernek az egyik fő hátránya az áramkorlátozó ellenállások alacsony hatékonysága az elektromos hatásfok tekintetében, ami a teljesítmény hőveszteségét eredményezi. Ez elfogadhatatlanul drága és környezetkárosító, tekintettel arra, hogy folyamatosan csökkenteni kell a szénlábnyomot.

Ebben a helyzetben az állandó áramú tápegység jön szóba. Mivel a tápegység beépített vezérlő áramköre kezel minden szükséges áramkorlátozást, ahogy a neve is sugallja, a LED-ek közvetlenül csatlakoztathatók hozzájuk, nem hatékony áramkorlátozó ellenállások használata nélkül.

Tekintettel arra, hogy meg kell osztaniuk a rögzített áramszintet, és ezért halványodnának, a LED-eket nem lehet párhuzamosan csatlakoztatni egy állandó áramú áramforráshoz. Az azonos eredeti fényerőszinten való működéshez mindegyiket sorba kell kötni, a tápegység kapacitáskorlátaitól függően.
 

Töltő LED izzó 9 Watt

Funkció

● Lítium akkumulátor teljes kapacitással, 3–4- órás tartalékkal.
● Amikor az akkumulátor teljesen feltöltődött, automatikusan lekapcsolja a tápellátást, és megvédi az akkumulátort a túltöltéstől.
● Áramszünet közben automatikusan bekapcsolja az AC-t DC-be.
● Ha a tápellátás ki van kapcsolva, a töltési LED 9 wattos izzója automatikusan felkapcsolja az egyenáramú vészvilágítást.
● Teljes elektronikus vezérlés, alacsony energiafogyasztás és nagy hatékonyság.
● Normál izzóként működik, ha be van kapcsolva, és inverteres izzóként működik, ha a tápellátás ki van kapcsolva.

Leírás