So wählen Sie den richtigen LED-Treiber für Ihre Beleuchtung aus

LED-Leuchten finden ihre Verwendung in mehreren Anwendungen. Damit diese LED-Leuchten jedoch wie vorgesehen funktionieren, benötigen Sie den richtigen LED-Treiber. Leider sind die von Menschen verwendeten LED-Treiber keine Einheitslösung.

Wie grenzen Sie die Spezifikationen ein, auf die Sie achten müssen, wenn Sie daran denken, eine Kaufentscheidung einzuleiten? Dieser Artikel befasst sich ausführlich mit dieser Frage und berührt andere Aspekte, wie das Arbeitsprinzip von LEDs und das Design von LED-Leiterplatten. Außerdem werden die Herstellungsschritte und Vorsichtsmaßnahmen für LED-Treiberschaltkreise besprochen, die man treffen muss.

Wesentliche Faktoren bei der Auswahl von LED-Treibern für LED-Leuchten

Bevor Sie sich andere Faktoren wie das LED-Funktionsprinzip und den Herstellungsprozess der LED-Treiberschaltung ansehen, sollten Sie bei der Auswahl von LED-Treibern einige wichtige Überlegungen anstellen:

1.Effizienz

Effizienz ist ein entscheidendes Element bei der Auswahl eines LED-Treibers. Die Effizienz wird auch in Prozent ausgedrückt und gibt Ihnen die Menge an Eingangsleistung an, die der Treiber benötigt, um Ihre LED mit Strom zu versorgen. Häufige oder regelmäßige Wirkungsgrade/Fähigkeiten liegen bei etwa 80–85 %, obwohl LED-Treiber der UL-Klasse 1 mit der Fähigkeit, mehr LEDs zu betreiben, hocheffizient sind.

2.Leistungsfaktor

Ein weiteres Schlüsselelement bei der Auswahl Ihres LED-Treibers für Ihre LED-Leuchten ist der Leistungsfaktor des Treibers. Der Leistungsfaktor informiert Sie über die tatsächliche Strombelastung des Stromnetzes des Fahrers. In den meisten Fällen liegt der Leistungsfaktor zwischen -1 und 1, und je näher/näher die Leistung an 1 liegt, desto effizienter ist der LED-Treiber. Ein typischer Standard für die Leistung liegt bei etwa 0,9 und darüber. Falls Sie feststellen, dass die Leistung in den technischen Daten eines Treibers nicht erwähnt wird, bedeutet dies, dass das Produkt einen niedrigen Leistungsfaktor hat. Dieser kleine Leistungsfaktor sollte unter 0,9 liegen.

3.Leistungsbedarf:Eingangs-/Ausgangsspannung/-strom und Leistung

Zunächst müssen Sie möglicherweise sorgfältige Überlegungen zu den Spannungsanforderungen Ihres Lichts anstellen. Wenn Sie ein LED-Licht haben, das 12 Volt benötigt, um zu funktionieren, sollten Sie einen 12-Volt-Treiber verwenden. Wenn 24 Volt benötigt werden, stellen Sie sicher, dass Sie auch einen 24-Volt-Treiber verwenden und so weiter. Kurz gesagt, stellen Sie sicher, dass Ihr Treiber seine Leistung innerhalb der angegebenen Bereiche des Lichts erreicht.

Als nächstes müssen Sie überlegen, an dem Ort, an dem Sie das Licht verwenden möchten, eine Spannung bereitzustellen. Der Treiber muss der Eingangsspannung des Standorts standhalten, um auf die erforderliche Eingangsspannung herunterzuregeln. Die Mehrheit der Haushalte verwendet 120 Volt, während Unternehmen mindestens 277 Volt benötigen. Viele LED-Treiber können einer Vielzahl von eingehenden Spannungen standhalten. Kurz gesagt, vergessen Sie bei der Auswahl Ihres LED-Treibers nicht, auch die Stromaufnahme der LED zu berücksichtigen.

Berücksichtigen Sie schließlich die Wattleistung Ihrer LED-Leuchten. Entscheiden Sie sich für einen LED-Treiber mit einer maximalen Wattzahl, die höher ist als die Wattzahl des Lichts. Versuchen Sie niemals, einen LED-Treiber mit einem LED-Licht zu koppeln, das die maximale Wattzahl des Treibers überschreitet.

4.Dimmen

Es ist möglich, Dimmfähigkeiten sowohl mit Konstantspannungs- als auch mit Konstantstrom-LEDs und -Treibern zu erreichen. Allerdings muss im Produktdatenblatt angegeben werden, dass sie dimmbar sind. Aber wenn Sie solche Spezifikationen nicht sehen, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Gerät nicht dimmbar ist. Dasselbe gilt für kommerzielle und Haushalts-LEDs, die aus internen Treibern bestehen. Dimmbare externe Treiber benötigen externe Dimmer, damit sie funktionieren.

5.Sicherheit

In der Welt der LED-Treiber gibt es sogenannte IP-Schutzklassen, die die Benutzer über den Umweltschutz informieren, den ein Treibergehäuse bietet. Die erste Ziffer gibt den Schutz vor festen Gegenständen an, während die zweite Ziffer den Schutz vor Wasserelementen angibt. Beispielsweise werden LED-Treiber mit Schutzart IP67 gegen zeitweiliges Eintauchen in Flüssigkeiten und Staub geschützt. Daher ist es bei der Auswahl eines Treibers wichtig sicherzustellen, dass er sicher zu verwenden ist oder mehrere Sicherheitsschutzfunktionen aufweist.

LED-Funktionsprinzip

Eine Light Emitting Diode, kurz auch LED genannt, ist eine Erfindung, die heutzutage vielerorts weit verbreitet ist. Das Arbeitsprinzip ist als solches nicht schwer zu verstehen. Eine LED besteht aus einem zweiadrigen Lichtquellenhalbleiter. Es ist eine Diode mit pn-Übergang, die während der Aktivierung Licht emittiert. Das Anlegen einer geeigneten Spannung an die Leitungen bewirkt, dass die Elektronen mit Elektronenlöchern rekombinieren, die sich innerhalb der Vorrichtung befinden. Die Kombination setzt Energie in Form von Photonen frei, ein Prozess, der als Elektrolumineszenz bekannt ist. Die Farbe des Lichts hängt von der Energiebandlücke der Halbleiter ab.

Mit anderen Worten, das Arbeitsprinzip von LEDs basiert auf der Quantentheorie. Diese Theorie besagt, dass, wenn sich Elektronen von einem höheren Energieniveau auf ein niedrigeres Energieniveau bewegen, Energie vom Photon emittiert wird.

Berechnung des LED-PCB-Designs

Es gibt viele Herausforderungen bei der Herstellung von Leiterplatten, wie z. B. der Umgang mit kleinen Pads oder High-Density-Schaltungspads. Es gibt jedoch mehrere Methoden, die Hersteller verwenden, um solche Rückschläge durch Berechnung des PCB-Designs zu vermeiden. Die häufigste Berechnung des LED-PCB-Designs beinhaltet die Berechnung der LED-Leistung und der Widerstandsleistung.

Um die LED-Leistung zu berechnen, benötigen Sie ein Multimeter. Schauen Sie danach auf das Datenblatt des Herstellers, um die Spannung in der LED-Einheit zu ermitteln. Alternativ können Sie die Spannung anhand der Farbe der LED abschätzen. Um die Leistung der LED zu berechnen, multiplizieren Sie die Spannung der LED mit dem Strom der LED. Das Ergebnis – in Watt – ist die Energiemenge, die Ihre LED verbraucht. Beim Design von LED-Leiterplatten ist die Verwendung von Widerständen ein Muss. Die gebräuchlichste Gleichung zur Berechnung der Leistung in einem Widerstand ist leicht zu verstehen. Gemäß der Gleichung ergibt sich die Leistung – in Watt – aus dem Produkt der Spannung (V-Volt) und multipliziert mit dem Strom (I in Ampere).

Herstellungsverfahren für LED-Treiberschaltungen

Der Prozess der Herstellung Ihrer LED-Treiberschaltung ist kein Aufgabenprozess, wie Sie ihn sich vielleicht vorstellen. Zunächst benötigen Sie die folgenden wesentlichen Elemente:

• AA-Batterien und vier AA-Batteriehalter

• Ein kleines lötfreies Steckbrett

• NPN-Schalttransistor

• 5 mm rote LED

• Überbrückungsdrähte (2 Zoll und 1 Zoll)

• 1 kΩ Widerstand

• 330 Ω Widerstand

• Funkhütte

Nachdem Sie alle oben genannten Geräte zusammengebaut haben, müssen Sie die folgenden Schritte ausführen, um Ihre LED-Treiberschaltung zu erhalten.

1. Befestigen Sie die 5-mm-LED von der Halterung der Batterie am positiven (+) Streifen Ihres lötfreien Steckbretts.

2. Befestigen Sie vorsichtig die schwarze LED von einem beliebigen Batteriehalter an einem Loch, das sich im negativen (-) Streifen des Steckbretts befindet.

3. Fügen Sie den 1-kΩ-Widerstand ein. Setzen Sie den Widerstand in die Löcher F1 und F6 ein.

4. Stecken Sie nun den 330-Ω-Widerstand in die Löcher J15 und jedes andere Loch auf der positiven Leiste.

5. Einfügen von LED1 vornehmen. Setzen Sie die Anode in Loch H15 und die Kathode in Loch H12 ein.

6. Nachdem Sie den obigen Schritt abgeschlossen haben, fügen Sie LED2 ein. Hier geben Sie die Kathode in Loch 111 und die Anode in Loch I6 ein.

7. Stecken Sie die drei Transistorleitungen ein. Hier geht der Emitter in Loch G10, der Kollektor in Loch G12 und die Basis in Loch G11.

8. Verbinden Sie den Emitter des Transistors mit 1-Zoll-Überbrückungsdrähten mit Masse. Ein Ende geht zu Loch F10, während das andere zu dem nahe gelegenen Loch geht, das sich auf der linken Seite des Steckbretts befindet.

9. Verwenden Sie nun die 2-Zoll-Überbrückungsdrähte, um den Schalter anzuschließen.

10. Legen Sie nun die vier AA-Batterien in den Batteriehalter ein.

11. Drehen Sie Ihren Schalter in die A-Position. Hier werden Sie feststellen, dass LED1 etwas heller ist als LED2. Dies liegt daran, dass jetzt zu hohe Ströme durch den Kollektor fließen.

12. Gratulieren Sie sich selbst! Sie haben Ihre LED-Treiberschaltung fertig.

Sicherheitsangelegenheiten, auf die Sie achten müssen

Bei der Herstellung Ihrer LED-Treiberschaltung steht unter anderem Ihre Sicherheit an erster Stelle. Sie möchten sich oder andere Personen in der Nähe Ihres Arbeitsplatzes nicht verletzen. Bevor Sie mit der Arbeit beginnen, müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Stromversorgung und der Versuchsaufbau auf dem neuesten Stand sind. Vermeiden Sie nach Möglichkeit lockere Verbindungen und Kabel. Machen Sie sich mit den EIN/AUS-Tasten vertraut und gehen Sie davon aus, dass alle freiliegenden Metalle unter Spannung stehen.

Wenn es um Ihre Arbeitsumgebung geht, achten Sie auf die Ausgangstüren des Labors und vermeiden Sie eine überfüllte Arbeitsumgebung. Arbeiten Sie nicht, wenn Sie Schmuck, locker sitzende Kleidung und Metalluhren tragen. Vermeiden Sie das Tragen von Ketten um den Hals, da rotierende Maschinen sie ergreifen können. Stellen Sie sicher, dass Sie jederzeit Handschuhe tragen und dass in Ihrem Labor Erste-Hilfe-Kästen und Notrufnummern verfügbar sind. Wenn Sie lange Haare haben, binden Sie sie am Hinterkopf zusammen.

Indem Sie die oben genannten Sicherheitsvorkehrungen beachten, können Sie sich Ihrer Sicherheit und der Sicherheit Ihrer Mitmenschen sicher sein. Die oben genannten Richtlinien sind keineswegs vollständig. Es gibt noch viele andere Sicherheitsverfahren, die Sie möglicherweise ebenfalls einführen müssen.

Zusammenfassung

Auch wenn dies ein wenig dramatisch klingen mag, fungieren LED-Treiber als das „Herz“ von LED-Leuchten, die wir täglich verwenden. Aus diesem Grund sollten Sie sich für eines mit vielen Spezifikationen und einem hohen Qualitätsniveau entscheiden, das Sie können. Wenn Sie auf dem Markt nach hochwertigen LED-Treibern für die Stromversorgung Ihrer LED-Leuchten suchen, können Sie sich für eine Kommunikation mit uns entscheiden. Wir bieten Ihnen Rationalisierungsberatung aus der professionellsten Perspektive.

Ich freue mich darauf, mit Ihnen in Kontakt zu treten.