Nejčtenější

EZP - Elektronický Zářivkový Předřadník

LEDky z Aukra (není milicandela jako milicandela)

UVL125W - UV Lampa

Napájení LED

LED technologie je velmi dobrá, účinná a vzhledem k výraznému poklesu cen v poslední době také dostupná. Tyto předpoklady učinily tuto technologii dostupnou i amatérům, kteří by rádi využili její přednosti, ale neví jak na to. Vesměs se dotazy domácích kutilů točí stále kolem jediného tématu. Jaký zdroj potřebuju? Jak to mám zapojit?

Pokusím se tedy udělat jakýsi ucelený přehled jak napájet LED.

Základním předpokladem je základní znalost ohmova zákona.
R=U/I a P=U*I
Nic víc nepotřebujeme.

Defakto existují pouze dva způsoby napájení LEDek.
  • Konstantní napětí
  • Konstantní proud

Konstantní napětí

Jako zdroje konstantního napětí se označují takové zdroje, na jejichž výstupu naměříme udané napětí i bez zátěže. Vlastně to není nic jiného než obyčejný adaptér např. 12V/1000mA. Pro LEDky se prodávají tyto zdroje v různých provedeních (vestavné, vodotěsné, ...) nicméně uvnitř to jsou obyčejné spínané adaptéry. Tyto zdroje jsou schopny dodávat výkon od 0W po jejich maximum. Tedy např. 0W-12W. To znamená, že na takové zdroje je možno připojit méně či více diod, maximálně však tolik, aby celkový výkon na diodách byl menší než výkon zdroje.
Konstantní napětí

Při použití tohoto typu zdroje musíme splnit podmínku omezení proudu diodou. V katalogovém listu bílé diody 1W je uveden maximální přípustný proud If=350mA a úbytek napětí na diodě 3.0-3.4V. Je jasné, že pokud bychom tuto diodu připojili na uvedený zdroj, její životnost by se počítala v milisekundách. Jednoduše proto, že zdroj má 12V a úbytek na diodě se pohybuje kolem 3.2V. Rozdíl napětí je 12-3.2=8.8V. Těchto 8.8V je přepětí, které diodu spolehlivě zničí. Proto je třeba zapojit k diodě rezistor pro omezení maximálního výkonu na diodě. Výkon se pak rozdělí mezi diodu a rezistor. Tento rezistor vypočítáme podle Ohmova zákona R=U/I kde U je to napětí, které nesmí na diodu (8.8V) a I je proud, který protéká diodou (350mA což je 0.35A). Tedy R=8.8/0.35 to je cca 25 Ohmů, vybereme tedy rezistor nejbližší vyšší hodnoty 27 Ohmů. Rezistor však musí být dimenzován na určitý výkon, jinak shoří jak papír. Potřebný výkon je P=U*I tedy P=8.8*0.35 to je 3.08W vybereme tedy nejméně 4W.

Pozorný čtenář si jistě všimne, že výkon na rezistoru je cca 2x větší než na diodě. To je samozřejmě obrovské plýtvání energií a defakto můžeme místo LEDek použít žárovku, protože účinnost takového zapojení je mizerná. Z toho důvodu je lepší zapojit do série více diod s jedním rezistorem ovšem tak, aby maximální napětí na diodách bylo vždy menší než napětí na zdroji. V našem případě tedy vezmeme 3 diody a spojíme je do série. Úbytek na diodách pak bude 3x3.2V to je 9.6V. Zdroj má však stále 12V. Nyní vypočítáme nový rezistor. Napětí na rezistoru je 12-9.6=2.4V. Proud je stále 350mA. R=U/I tedy R=2.4/0.35 to je R=6.85 Ohmů. Vyzářený výkon na rezistoru je P=2.4*0.35 to je P=0.84W. Nyní už je ztrátový výkon na rezistoru menší než na diodách a 80% - elektrického výkonu jde do diod.

Z výše uvedeného jasně vyplývá, že při použití zdroje konstantního napětí se nevyhneme ztrátám na předřadném rezistoru. Z tohoto důvodu se používá jiná technologie napájení LED.

Konstantní proud

Dalo by se říci, že tento typ zdroje je přesným opakem typu předchozího. Zdroj konstantního proudu udržuje na výstupu stále stejný proud (např. 350mA) bez ohledu na výstupní napětí. V ideálním případě tedy platí, že napětí na výstupu tohoto typu zdroje se pohybuje v intervalu
<0, ?) : 0V pro zkrat a ?V pro nekonečně velký odpor při rozpojeném obvodu. Skutečné proudové zdroje však jsou schopné pracovat pouze v přesně definovaném intervalu napětí. Tento druh zdroje bývá obchodníky označován jako LED driver, constant current driver atd.
Konstantní napětí

Z výše uvedeného vyplývá, že při použití proudového zdroje nejsou třeba žádné rezistory a 100% výkonu jde přímo do LEDek. Nemusíme nic počítat a lámat si hlavu. Jediné co je třeba vědět, je celkový výkon, který je schopen zdroj dodat. Obvykle se uvádí např. 350mA/(12V-21V). To tedy znamená, že na tento typ zdroje můžeme bez problému zapojit 1W bílé diody zapojené do série po 4 - 6 kusech.


Samozřejmě při použití obou typů zdrojů platí Kirchhoffovy zákony a tak je možno zapojovat celé série diod paralelně. Záleží jen na výkonech zdrojů.

Kalkulátor rezistorů

Napětí zdroje Ub:V
Počet diod:ks
Napětí diody Uf:V
Proud diodou If:A




Autor: Choze [2011-06-08]   Přečteno: 8261x

Novinky

Indukční ohřev

BUGtiny24

Magnetické míchadlo

FBY26X - univerzální zdroj

Kontakt
066308