Con così tante opzioni disponibili, trovare il giusto trasformatore per LED a volte può essere difficile. In questo articolo esamineremo la questione della corrente costante o della tensione continua. Corrente costante (CC) e tensione costante (CV). Risponderemo alle domande sul perché e quando sono necessari e analizzeremo le loro caratteristiche.
Che cos'è un trasformatore LED?
Un trasformatore per led è un dispositivo che regola la quantità di corrente che scorre nei circuiti led. Tutti i trasformatori sono a tensione costante (CV), a corrente costante (CC) o entrambi. La domanda che sorge spontanea è: di quale driver hai bisogno? La risposta semplice è che dipende principalmente dal tuo apparecchio a LED. Abbiamo già scritto dei trasformatori per LED sul blog, quindi ci sono ulteriori informazioni sull'argomento.
Come funzionano i LED?
I LED sono la sorgente luminosa più diffusa al giorno d'oggi. I LED sono diodi semiconduttori formati dall'unione di due materiali leggermente diversi per creare una giunzione PN (positiva e negativa).
Le buche di tipo P hanno una carica positiva in più e gli elettroni di tipo N hanno una carica negativa in più. Combinando questi elementi in una giunzione PN, si produce luce applicandovi una corrente continua.
Il colore della luce dipende dai materiali utilizzati nel semiconduttore. Puoi leggere di più sui LED come tecnologia nel nostro articolo Cos'è il LED?
Come qualsiasi altro semiconduttore, i LED permettono alla corrente di scorrere in avanti, ma impediscono alla corrente di scorrere all'indietro. Un LED produce luce quando una corrente elettrica lo attraversa dall'anodo (+) al catodo (-).
Caratteristiche di corrente del LED e coefficiente di temperatura
Come i tradizionali diodi a giunzione PN, anche i LED dipendono dalla quantità di corrente che scorre attraverso la tensione di avanzamento. Piccole variazioni di tensione causano grandi variazioni di corrente.
In genere, la tensione in avanti (volt) dei LED è di 2-3,5 V con una corrente in avanti di 10-200 mA. In altre parole, la quantità di corrente aumenta drasticamente anche con una piccola variazione di tensione.
Si potrebbe pensare che quando la tensione di un LED è fissa, la corrente è fissa. In altre parole, la tensione costante o la corrente costante sono le stesse.
Infatti, il rapporto tra tensione e corrente dei LED non è fisso, ma cambia con la temperatura. Quindi, mentre la tensione è fissa, la corrente non è fissa, ma cambia con la temperatura. Questo perché il LED è un diodo e ha un coefficiente di temperatura negativo.
La figura seguente mostra 3 curve che rappresentano i LED a diverse temperature. Alla stessa tensione di 3,3 volt, le correnti sono 8 mA, 20 mA e 37 mA.
Coefficiente di temperatura, di solito -2 mV/grado (-1,5 - 2,5 mV/°C), il che significa che all'aumentare della temperatura, il consumo di corrente del LED aumenta in modo proporzionale.
In altre parole, nella progettazione di un apparecchio a LED, l'elemento di raffreddamento influisce sul consumo di corrente del LED e, per scegliere il trasformatore giusto, è necessario misurare il consumo di corrente del LED alla sua temperatura di esercizio e di funzionamento.
Abbiamo approfondito la questione nel nostro articolo Perché la pelle non sopporta il caldo?
Che cos'è un trasformatore LED a corrente costante?
Il trasformatore LED a corrente costante modifica la tensione dell'intero gruppo di apparecchi per mantenere una corrente costante. I LED progettati per funzionare con un trasformatore a corrente costante hanno quindi bisogno di una certa quantità di corrente per funzionare correttamente.
La luce dei LED è più brillante con una corrente più elevata, ma se la corrente non è quella prevista per il LED, quest'ultimo brucerà in modo più intenso e caldo, causando un rapido esaurimento del LED. Inoltre, un LED che si surriscalda troppo perde proprietà luminose come la resa cromatica. Ecco perché la corrente costante e i trasformatori di corrente costante sono così importanti per i LED.
Dal grafico del coefficiente di temperatura dei LED, abbiamo visto che è meglio utilizzare un trasformatore LED a corrente fissa per evitare l'aumento della temperatura.
Quando è necessario un trasformatore LED a corrente costante?
I trasformatori di corrente standard sono utilizzati principalmente negli apparecchi LED, dove l'uscita di corrente del trasformatore LED alimenta direttamente il circuito LED. Questo metodo garantisce un'elevata efficienza e una bassa complessità.
I trasformatori LED a corrente costante sono la scelta migliore se, ad esempio, stai costruendo tu stesso l'apparecchio di illuminazione. Questi trasformatori possono essere utilizzati con una singola lampadina o in una catena di LED in serie. La scelta di un trasformatore per Led dipende essenzialmente dallo scopo per cui intendi utilizzarlo. Il produttore del circuito Led o dell'apparecchio di illuminazione indicherà sempre la quantità di corrente necessaria per far funzionare il Led.
Per il controllo dell'illuminazione, i trasformatori a corrente costante sono la scelta migliore perché consentono un controllo continuo della luminosità e della qualità della luce quando la quantità di corrente è nota.
Che cos'è il trasformatore led a tensione costante?
Tuttavia, i trasformatori per LED più comuni sono trasformatori a tensione costante, 12 VDC o 24 VDC, progettati per una tensione costante. La quantità di corrente, a sua volta, varia. Un apparecchio LED a tensione costante richiede una certa quantità di tensione per funzionare correttamente.
Queste lampade LED sono dotate di un limitatore o regolatore di corrente integrato per mantenere la tensione costante. La corrente prodotta dal trasformatore a tensione costante può variare perché può variare il numero di luci LED. Ad esempio, due metri di striscia LED richiedono il doppio della corrente rispetto a un metro.
Posso utilizzare un trasformatore per led a tensione costante per qualsiasi led direttamente?
Sappiamo già che all'aumentare della temperatura di esercizio, il consumo di corrente del LED aumenta. Se la tensione (V) è costante, la corrente (A) aumenterà naturalmente. Se utilizziamo un trasformatore a tensione costante per un LED a corrente costante, l'aumento di temperatura è molto rapido. Quando l'alimentazione viene attivata, la temperatura del LED può facilmente salire a oltre +80 o +90 gradi Celsius. Quindi il LED non durerà a lungo e si spegnerà.
Secondo il grafico mostrato in precedenza, all'aumentare della corrente aumenta la temperatura, quindi ad esempio un LED progettato per una corrente di 20 mA assorbirà 35 mA e la temperatura salirà a 85 gradi e si manterrà tale, senza aumentare la luminosità del LED.
Come si può quindi utilizzare un trasformatore a tensione costante per un trasformatore a corrente costante?
È possibile aggiungere un limitatore di corrente al circuito del LED. In questo modo la tensione costante diventa la corrente costante per il LED. In questo modo si evita che il LED vada in sovracorrente e si surriscaldi, aumentando la durata del LED.
Quando è necessario un trasformatore led a tensione costante?
Puoi utilizzare un trasformatore led a tensione costante (V) con più LED collegati in parallelo, come le strisce led. Ciò che accomuna queste lampade e strisce led è che il produttore ha installato dei limitatori di corrente nella lampada.
L'immagine mostra una striscia di LED con un resistore di limitazione della corrente installato. Il resistore limita la corrente a una serie di 3 LED con una resistenza da 470 Ohm. Si tratta di un circuito a led bianchi che utilizza una tensione di alimentazione di 3,2 V. Con una striscia a led da 24 V in questo caso, ogni circuito a led riceve 30 mA (24 V-3x3,2 V)/470 = 30 mA di corrente.
Questo tipo di costruzione è adatto ai trasformatori LED da CC a CC. Le strisce LED hanno sempre un limite di 3-6 LED in serie, che consente di tagliare la striscia tra le serie.
Facciamo l'esempio di una striscia LED con 5 set di 3 LED.
Ogni gruppo di 3 LED richiede 90 mA (30 mA per LED). Quindi i LED funzioneranno perfettamente con 450 mA di corrente.
Se facciamo funzionare la striscia a 450 mA, ma tagliamo un pezzo, ci rimangono quattro serie e la corrente in ogni serie aumenta a 112,5 mA (37,5 mA per LED).
L'aumento della corrente inizierà a danneggiare i circuiti led, quindi è meglio utilizzare un trasformatore led a tensione costante nelle strisce led. Le strisce led sono sempre prodotte per una specifica tensione DC. 12 o 24 V. Per questo motivo è bene utilizzare un trasformatore di tensione continua.
Trasformatore led a corrente costante o a tensione continua
Un breve riassunto dei trasformatori di tensione standard CV e di corrente standard CC:
| Vakiovirta | Tensione costante | |
| Potenza | La quantità di corrente è fissa | La quantità di corrente cambia |
| Tensione | Il valore della tensione è variabile | La tensione è fissa |
I pro e i contro della tensione continua
Pro
- Tolleranza ai guasti: significa che quando una luce si guasta, l'efficienza delle altre luci non viene compromessa.
- Installazione facile: collega una o più strisce led / apparecchi di illuminazione.
- Prezzo: nei gruppi più numerosi, un trasformatore CC è più economico di molti trasformatori CC.
- Modelli: sono solitamente più piccoli dei trasformatori di corrente standard per alte potenze, 12V, 24V sono i modelli più tipici.
Contro
- Efficienza: i trasformatori a tensione costante hanno un'efficienza inferiore rispetto ai trasformatori a corrente costante.
- Tecnologia aggiuntiva: gli apparecchi devono essere dotati di un limitatore di corrente.
I pro e i contro dell'elettricità standard:
Pro
- Limitatore: i limitatori di corrente standard evitano di superare il limite massimo di corrente specificato per il LED. In questo modo si evita che il LED si bruci prematuramente e se ne prolunga la durata.
- Prezzo: hanno il prezzo più basso e un'elevata efficienza.
- Standard: facilita il controllo dell'emissione luminosa da parte dei progettisti.
- Per grandi dimensioni: adatto a LED ad alta potenza.
Contro
- L'effetto albero di Natale: poiché le luci sono collegate in serie con un trasformatore a corrente costante, il guasto di una luce porterà al guasto di tutte le luci.
- Incoerenza: corrente e luminosità non uniformi per i LED in parallelo.
Che tipo di trasformatore per led è necessario?
Per scegliere il trasformatore LED migliore per le tue esigenze, devi considerare i seguenti criteri:
- applicazione del trasformatore led
- tensione e corrente dei led
- Potenza
Sommario - Trasformatore Led a corrente costante o a corrente continua?
I LED sono intrinsecamente controllati a corrente costante. Ma in molte soluzioni la tensione continua è la soluzione migliore. Quindi c'è posto per entrambi e non vanno confusi.
Se sei interessato allo sviluppo della tecnologia (dei trasformatori), ecco un link al sito dell'American Institute of Physics. Dopotutto, la tecnologia è in continua evoluzione.
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FAQ - trasformatore a led
1. Mitä eroa on vakiovirta- ja tasajännite-LEDien välillä?
I LED a corrente costante ricevono una corrente costante (mA), che garantisce un'emissione luminosa uniforme ed evita il sovraccarico. I LED a corrente continua funzionano a una tensione costante (ad esempio 12 V o 24 V) e assorbono la corrente di cui hanno bisogno. La corrente costante è adatta per i singoli moduli LED, mentre la tensione continua è pratica per il collegamento in cascata delle strisce LED, ad esempio.
2. Miksi vakiovirtaratkaisu pidentää LED-valaisimen käyttöikää?
I LED che funzionano a corrente costante evitano il surriscaldamento e gli sbalzi di corrente perché la corrente rimane costante. In questo modo i chip LED rimangono sani più a lungo, la qualità dell'illuminazione è costante e la durata complessiva dell'apparecchio di illuminazione si allunga.
3. Milloin tasajännite on paras valinta?
Una tensione continua (ad esempio 24 V) è una buona scelta per collegare in cascata più luci LED o strisce LED, in quanto la tensione di tutte le luci rimane la stessa. Questo facilita anche l'installazione e il cablaggio, in quanto non è necessario un regolatore di corrente costante separato per ogni apparecchio.
4. Miten valotehon tarve vaikuttaa oikean virtalähteen valintaan?
Se l'illuminazione a LED deve produrre un'elevata intensità luminosa, una corrente costante è spesso preferibile in quanto garantisce una corrente costante ed evita che i LED si sovraccarichino. D'altra parte, quando è necessario un ampio fascio di luce o diversi apparecchi in totale, un sistema a corrente continua può essere una soluzione più semplice e flessibile.
5. Voiko vakiovirta- ja tasajännite-LEDit yhdistää samaan asennukseen?
In generale, si sconsiglia l'uso misto con lo stesso alimentatore, poiché la corrente costante e la tensione costante funzionano in modo diverso. L'installazione può includere entrambi i tipi di apparecchi, ma questi devono essere collegati ai rispettivi controller o alimentatori per mantenere le prestazioni ottimali dei LED.
