Driverless led-lys

Den store amerikanske forretningsmannen og oppfinneren av lyspære - Thomas Alva Edison sa en gang at "Vi vil gjøre strøm så billig at bare de rike vil brenne lys", noe som absolutt har blitt tilfelle i dag. Fra lite hus til asfalterte veier til store næringer, kan vi legge merke til vekselstrømslamper som lyser opp miljøet vårt etter at solen går ned. Tidligere belysningssystemer brukte forskjellige typer pærer som glødelamper, kompakte lysrør (CFL) osv., Men i dag med fremskritt innen LED-lysteknologi blir disse glødelamper og CFL-pærer raskt erstattet av LED-lys. Det globale LED-belysningsmarkedet har hatt en langvarig vekst med en størrelse på 45,57 milliarder dollar i 2018.

Selv om det er kjent at LED-lys er nesten 90% effektive enn glødelamper og har bedre levetid enn andre vekselstrømspærer, lider det fortsatt av et tilbakeslag. Det vil si at LED-lys drives av DC-spenning, men all vår strømforsyning er vekselstrøm. Dette har presset designere til å bruke en ekstra komponent kalt LED-driver, som ikke er noe annet enn en type AC til DC-omformer. Denne driveren vil konvertere vekselstrøm fra strøm til en passende likspenning for å drive LED-lyset. Men så ble de driverløse LED-pærene introdusert, som kan kobles direkte til strømnettet uten eksterne drivermoduler. I denne artikkelen vil vi lære mer om Driverless LED-systemer og dens utvikling over tid.

Hvorfor driverløse LED-systemer?

Det største problemet med de tradisjonelle høyeffekts- vekselstrøm-til-lik-svitsj-LED-driverne er strømtapet forbundet med det. Disse tradisjonelle AC LED-driverne bruker koblingstopologier og motstander for å kontrollere LED-strømmen. Denne svitsjen forårsaker varme som reduserer systemets effektivitet. Også dette ekstra kretsløpet fører til økningen i de totale kostnadene for lyspæren. Dette er grunnen til at vi i vår forrige artikkel diskuterte om et billig LED-driversystem og til og med bygget et for å teste ytelsen.

Et annet fantastisk problem med AC LED-driverne er den flimrende effekten. Som de fleste av oss har lagt merke til har de gamle LED-driverkretsene en flimrende effekt. I maksimale tilfeller bruker disse tradisjonelle AC LED-driverkretsene halv sinusbølge med dobbelt så stor frekvens som kraftledningen. Det betyr at i en 50 Hz frekvens kraftledning produserer den nesten 100 flikker som kan oppdages av menneskets øyne, og det er skadelig. Dette bør elimineres. Så det introduseres moderne teknologi som bruker få passive komponenter i stedet for den tradisjonelle AC til DC-omformeren ved bruk av koblingstopologier.

Driverless AC LED-lys - Arbeider

Driverless LED-systemet har noe som kalles en AC LED-lysmotor. Men hva er en AC LED-lysmotor? En motor generelt brukes til å konvertere en form for energi til den andre. For eksempel brukes en motormotor til å konvertere varme produsert av drivstoffet til bevegelsen til en aksel. Tilsvarende brukes en AC LED-lysmotor for å konvertere elektrisk energi til lysets lumen.

En AC LED-lysmotor er en mekanisk armatur eller et kretskort som har LED-brikker montert i seg med alle elektriske tilkoblinger. Det er en ferdig form for lyskilde som enkelt kan festes i en stikkontakt. Det hjelper LED-pærene til å fungere som en direkte erstatning for andre konvensjonelle lamper.

Utviklingen av denne lysdioden har flere trinn. Det startet med å bare koble standard-lysdioder i serie for å matche den kombinerte fremoverspenningen til lysdiodene med den maksimale vekselstrøminngangsspenningen. Det høres ut som en god idé å lyse opp disse lysdiodene uten driver, men det lyktes ikke. Denne designen har en stor ulempe, AC endrer polariteten fra positiv til negativ for hver syklus, og på grunn av dette, på hver positive syklus, er LED-ene forspent (slått på), men i hver negative syklus blir LED-ene forspent, noe som gjør dem slå av.

Første generasjon driverløse lysdioder

Så hva er løsningen? På dette tidspunktet ble den første generasjonen driverløse AC-LED-lys introdusert der hvert segment av LEDene er erstattet med et anti-parallelt par, akkurat som bildet nedenfor.

I bildet ovenfor er LED-er koblet sammen på en parallell måte. I hver positive syklus er den ene siden av parene forspent, og den andre siden er forspent, men i den negative syklusen blir tilstandene endret og de andre lysdiodene lyser. Strømmen her er begrenset av en enkelt motstand R1 med høy effekt.

Den positive siden av kretsen er effektiviteten. Effektiviteten er veldig høy. In-fase strøm og spenningsbølgeform som passerer gjennom kretsen skaper en høy effektfaktor. Men til tross for den ovennevnte positive siden, er den første generasjonen av den førerløse LED-lysmotoren en feil. Det er på grunn av dårlig Flicker-indeks og det doble antallet lysdioder enn nødvendig. Det gir en blitseffekt som lett kan oppdages av menneskets øyne, og halvparten av de brukte lysdiodene forblir slukket til enhver tid.

Andre generasjons driverløse lysdioder

Fra denne ulempen er andre generasjon driverløse AC LED-motorer utviklet. Denne gangen er målet å senke LED-tellingen. Det er bare mulig hvis AC blir transformert til DC. Derfor er en brolikterdiode inkludert i andre generasjon driverløse AC LED-lysmotorer. Annet enn likeretterdioder er alt i kretsen uendret.

Som før motstanden R1 styrer LED-strømmen. Nå går hver både negative og positive syklus gjennom lysdiodene, slik at de forblir slått på i begge sykluser.

Tredje generasjon driverløse lysdioder

Den tredje generasjonen av AC LED-motorer er introdusert for å øke effektiviteten og for å få en forbedret flimmerindeks. Bryterkontroller er lagt til i kretsen som individuelt kan styre lysdiodene til et visst nivå der kraftlinjespenningen er den samme som LED-spenningen. Den nåværende grensefunksjonen er også tilgjengelig i den integrerte bryterkontrolleren og kan konfigureres på nytt ved hjelp av eksterne komponenter. En slik krets kan gi nesten 80% av effektiviteten og 0,30 til 0,35 flimmerindeks.

Fjerde generasjon driverløse lysdioder

I fjerde generasjon driverløse AC LED-motorer elimineres kontrolleren, og passive komponenter brukes til å kompensere for produksjonskostnadene. Effektiviteten er også overlegen med høy effektfaktor og forbedret flimmerindeks.

Kretsen fungerer med to uavhengige strømpulser, som er kapasitiv begrenset strømpuls og resistiv begrenset strømpuls. Disse strømpulsene mates inn i LED-strengen på en måte som LED-strengen får to strømpulser per halv syklus av linjespenningen. Nedenfor ser du en fjerde generasjon driverløs AC-lysmotorkrets med lite strøm.

Arbeidet med kretsen ovenfor er ganske interessant. I løpet av den første halvsyklusen av inngangen AC går strømmen gjennom motstanden R1 og til slutt ladning av kondensatoren C1 og returnerer tilbake til broensretterdioden gjennom den andre LED-strengen, og lader kondensatoren C2 og gjennom motstanden R2. Under den negative toppen utleder kondensatoren C1 og C2 tilsvarende og skyver strømmen på den andre strengen. Så på hver syklus strømmer ikke strømmen som kreves for å lyse opp LED-strengene helt gjennom motstander. Nesten 40-50% av den totale strømmen går gjennom motstandene, noe som øker effektiviteten til 90% ved å redusere varmespredningen.

Inngangsformen til lysdiodene og inngangsspenningen kan sees på bildet nedenfor.

Grafen ovenfor viser tre plott som er, inngangsspenning, venstre LED-strengstrøm og høyre LED-strengstrøm over tid. I 230V linjespenning lyser LED-strengene vekselvis. Det er en veldig rask overgang i milisekundområdet.

Fordeler med førerløs LED-lysteknologi

1. Disse driverløse LED-lampene er lettere å produsere. Kostnaden reduseres og krever svært lite vedlikehold.

2. På grunn av forbedret Flicker-indeks kan den brukes i høyt lys. Også kontor, rom, utdanningssektorer bruker førerløse AC LED-lys.

3. Når LED-driveren er fjernet, aktiveres funksjonen for omforming. LED-produkter kan lages i forskjellige former og størrelser.

4. Enkel og rask installasjon er en annen flott funksjon i driverløse AC LED-lys.

Produsent av Driverless LED-lys

Driverless AC LED-lys selges som en varm kake i dag. Ulike produsenter produserer en annen type driverløs AC LED-teknologi. Kina er en av de ledende leverandørene av førerløs AC LED-lys. Imidlertid blir LED-er med veldig høy fremoverspenning med høyt lumen også produsert av flere selskaper. Lysdioder med høy fremoverspenning gir lavt antall komponenter i driverløst AC LED-system. Populære driverløse AC LED-produsenter i disse segmentene er Cree, LUMILEDS, SAMSUNG, NMB Technologies, Opulent etc.