La iluminación LED penetra en la vida de todos, volviéndose más inteligente y más sofisticada. Al diseñar luminarias excelentes y de alta calidad, el ingeniero de diseño debe comprender cuidadosamente el controlador LED, ya que es el corazón de una lámpara. Este artículo describe los conceptos de controlador de LED más utilizados y proporciona los métodos para seleccionar un controlador de LED adecuado y calificado.
1. ¿Qué es el controlador LED?
El controlador LED, también llamado fuente de alimentación LED, convierte normalmente la corriente alterna (CA) en una salida de corriente continua (CC) regulada porque los diodos emisores de luz (LED) son un componente único que solo acepta entrada de corriente continua.
¿No sabes qué son AC y DC ? Este artículo lo explica todo.
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2. Dimensiones para describir el controlador LED
una. Controlador LED externo vs. interior
Los controladores de LED se pueden construir dentro de una lámpara (Interior), colocarse en la superficie de un dispositivo de iluminación o incluso colocarse fuera de un dispositivo (Externo). La mayoría de las luces interiores de baja potencia, especialmente las bombillas, adoptan controladores LED interiores para hacer un producto más atractivo y de menor costo, pero los controladores LED externos se usan con frecuencia para luces empotradas y luces de panel.
Y a medida que aumenta la potencia, la situación térmica dentro de las luces empeora, por lo que los controladores LED externos se adoptan más en aplicaciones de alta potencia como farolas, reflectores, luces de estadios y luces de cultivo. La otra ventaja que tiene el controlador LED externo es un reemplazo fácil para el mantenimiento.
b. Fuente de alimentación conmutada frente a regulador lineal
Los controladores de LED lineales se ven a menudo en aplicaciones de tiras, señalización y LED de CA, y es tan simple que una resistencia o un MOSFET o IC regulado puede terminar el trabajo de generar una corriente constante para el LED. Por lo tanto, es muy fácil que las fuentes de alimentación se adapten y permite una gama muy amplia de opciones de fuentes de alimentación de voltaje constante, como controladores LED de 12 V y 24 V. El inconveniente de un regulador lineal es que la pérdida de potencia es alta, por lo que la eficacia de la luz no puede ser tan alta como la de las fuentes de alimentación conmutadas.
Y, obviamente, la gran ventaja de cambiar el suministro es la alta eficiencia que da como resultado una alta eficacia de la luz, que es el parámetro clave para la mayoría de las aplicaciones de luz. Y en comparación con el LED de CA, la fuente de alimentación conmutada tiene un factor de potencia más alto, inmunidad contra sobretensiones y menos parpadeo.
C. Controlador LED aislado frente a no aislado
Cuando comparamos esos dos elementos, ambos se denominan fuentes de alimentación conmutadas. El diseño aislado tiene un aislamiento de voltaje adecuado entre la entrada y la salida, y normalmente es 4Vin+2000V según UL y CE y 3750Vac según los estándares 3C. El aislamiento evita que el alto voltaje de entrada penetre en la salida, lo que mejora la seguridad y sacrifica la eficiencia (~-5 %) y el costo (~+50 %) al usar un transformador altamente aislado en lugar de un inductor como componente de transferencia de mano de obra. El diseño no aislado es todo lo contrario y se adopta principalmente en diseños integrados de baja potencia.
d. Controlador LED de corriente constante frente a voltaje constante
No hay duda de que el LED debe ser impulsado por una fuente de corriente constante debido a la característica VI especial del LED, pero cuando hay un regulador lineal o una resistencia en serie con el LED para proporcionar la limitación de corriente, se puede usar un controlador de LED de voltaje constante. También preparamos otro artículo para ti si quieres aprender a atenuar tus tiras LED . Debido a la eficiencia mucho mayor, el controlador LED de corriente constante es la corriente principal para la iluminación general como bombillas, luces lineales, downlights, farolas, etc. mientras que los controladores LED de voltaje constante con 12 V, 24 V e incluso 48 V se utilizan para señalización y tiras como solución principal. . Al usar la solución de voltaje constante, es muy fácil para los usuarios configurar la cantidad de luz siempre que la potencia total no exceda la clasificación de la fuente de alimentación, por lo que brinda mucha flexibilidad para la instalación en el campo. También tenemos otro artículo para explicar la diferencia entre los controladores LED de voltaje constante y corriente constante.
mi. Controlador LED de clase I frente a clase II
Aquí I y II están escritos en números romanos, en lugar de 1 y 2, que tiene un significado totalmente diferente que se muestra en el siguiente elemento. Clase I y clase II son los conceptos de las normas IEC (Comisión Electrotécnica Internacional), mientras que ambos definen la construcción interna y el aislamiento eléctrico de una fuente de alimentación para brindar seguridad contra descargas eléctricas. Los controladores LED de entrada IEC Clase I tienen un aislamiento básico y deben tener una conexión a tierra protectora para eliminar la descarga eléctrica. Los modelos de entrada IEC Clase II cuentan con precauciones de seguridad adicionales, como aislamiento doble o aislamiento reforzado, por lo que no es necesaria una conexión a tierra de protección. En general, el controlador LED de clase I tiene un cable de tierra en el lado de entrada y la clase II no lo tiene, pero tiene un nivel de aislamiento más alto desde la entrada hasta el gabinete o la salida. Y aquí están los símbolos normalmente usados para la clase I y la clase II.
F. Controlador LED de clase 1 frente a clase 2
Utilizando los números arábigos, la clase 1 y la clase 2 son conceptos NEC (Código Eléctrico Nacional) que describen la característica de salida de una fuente de alimentación con menos de 60 V CC en un lugar seco/30 V CC en un lugar húmedo, menos de 5 A de corriente y menos de 100 W potencia, así como el requisito de detalle para la característica de diseño del circuito. El controlador LED UL Clase 2 está regulado por UL1310 y UL8750, y hay muchos beneficios al usar el controlador LED clase 2 cuya salida se considera un terminal seguro y no se requiere protección adicional en los módulos LED o lámparas, por lo que ahorra costos para Prueba de aislamiento y seguridad. Sin embargo, estas limitaciones plantean restricciones en la cantidad de LED que puede operar un controlador de LED de Clase 2.
UL Clase 1 incluye todos los controladores LED fuera del rango de clase 2 y está regulado por UL1012 y UL8750. Aunque los controladores de LED de clase 2 tienen buenas ventajas de simplificar el diseño de seguridad de la lámpara, los controladores de LED de clase I todavía se usan ampliamente debido a su mayor eficiencia y salida de luz más uniforme debido a la menor corriente de salida y al tener más LED en serie. En aplicaciones reales, los controladores LED de clase 2 se usan más en las luces que los usuarios pueden tocar fácilmente, como las luces de cultivo, mientras que los controladores LED de clase 1 se utilizan más en luces montadas en altura, como estadios y luces de postes.
gramo. Controlador LED regulable frente a no regulable
Cada luz nace para ser atenuada en esta nueva era. Este es un gran tema ya que hay bastantes esquemas regulables y vamos a presentarlos uno por uno.
1) Controlador LED de atenuación de 0-10 V/1-10 V
También se denomina atenuación analógica y es el más utilizado. Se derivó de la era de los fluorescentes y se definió en el Anexo E de IEC60929.
El inconveniente de este esquema de control es que el cable de atenuación puede tener una caída de voltaje si el cable es largo, por lo que la consistencia de las luces puede no ser la ideal. Además, cada controlador LED puede necesitar una corriente de control de atenuación de 100-500 uA del controlador maestro, por lo que la cantidad máxima de un sistema de iluminación siempre está limitada. Más información sobre atenuación de 0-10 V.
2) Controlador LED de atenuación PWM
Para superar el inconveniente de la atenuación de 0-10 V, la atenuación PWM (modulación de ancho de pulso) se utiliza para más y más proyectos, aunque la popularidad sigue siendo muy inferior a 0-10 V. El PWM firmado es generado por el maestro como una señal digital, por lo que la señal en el cable regulable puede ser muy consistente. El controlador LED detecta el ciclo de trabajo PWM para determinar la corriente de salida. Ahora hay dos métodos para realizar el controlador LED de atenuación PWM en el mercado, uno es la atenuación PWM «falsa», hay un filtro RC (resistencia-condensador) dentro del controlador LED y la señal de atenuación PWM se filtra a un voltaje de CC que es proporcional al ciclo de trabajo PWM. El inconveniente de este método es que el valor pico de la señal PWM debe ser de 10 V, de lo contrario, la precisión es muy mala. Además, la frecuencia de la señal PWM está limitada por el parámetro RC. La aplicación típica son los controladores LED de la serie HLG/ELG/XLG de Meanwell. El otro es la atenuación PWM real y hay MCU dentro del controlador LED, por lo que se puede detectar la señal PWM con cualquier voltaje máximo, también el rango de frecuencia PWM permitido puede ser mucho más amplio que el modo RC. Los controladores LED uPowerTek están todos MCU integrados para trabajar con atenuación PWM. Y hay dos cosas diferentes que se mezclan fácilmente cuando hablamos de atenuación de PWM, atenuación de señal de PWM y atenuación de salida de PWM y la siguiente figura muestra el detalle de la diferencia. En esta sección, la atenuación PWM significa atenuación de la señal PWM, mientras que el circuito de atenuación de salida PWM corta la corriente del LED de CC entre el estado de encendido/apagado en una alta frecuencia, por lo que el ojo humano no puede percibir el parpadeo, lo que cambia la salida de luz del LED. .
Todavía no entiendo la atenuación PWM, tenemos más palabras e imágenes para explicar este tema, ¿Qué es la atenuación PWM para el controlador LED?
3) Controlador LED de atenuación Triac
También se denomina atenuación de corte de fase o atenuación de borde anterior/posterior y era la forma popular en la era de las lámparas incandescentes. La vanguardia tiene un papel importante en la aplicación de atenuación Triac. La atenuación triac es la forma antigua y mala de atenuar las luces LED donde el «ruido» es alto tanto en el oído humano como en el cable.
4) Controlador LED de atenuación DALI
DALI significa Interfaz de iluminación direccionable digital. Está ilustrado por la serie estándar internacional IEC62386 como el primer protocolo digital de iluminación con comunicación bidireccional. Como primera generación, el sistema DALI 1 consta de un controlador y un máximo de 64 balastos o controladores LED con direcciones independientes. Más sobre atenuación DALI. En el año 2017, DiiA Digital Illumination Interface Alliance anunció la segunda generación DALI 2 que admite 128 dispositivos como máximo y tiene una compatibilidad mucho mayor entre los dispositivos de diferentes marcas. DALI 2 también admite sensores. Tanto los dispositivos DALI 1 como los DALI 2 deben ser probados por el probador profesional de DALI Probit, luego certificados y mostrados en el sitio web de DiiA. Quiere saber la diferencia entre DALI y DALI-2, lea este artículo. Al mismo tiempo, se lanzó el concepto D4i para indicar los dispositivos que no solo tienen compatibilidad con DALI 2, sino también las funciones de informe de energía, transmisión de datos, diagnóstico y mantenimiento y banco de memoria.
5) Controlador LED de atenuación DMX
También llamado DMX512 («Digital Multiplex with 512 piezas de información»), es un estándar para redes de comunicación digital que se usan comúnmente para controlar la iluminación y los efectos del escenario. Para la iluminación general, el protocolo DMX512 se usa principalmente para luces de estadios y aplicaciones arquitectónicas y no es muy popular para otros. Esta es una forma de transmisión como PWM en lugar de DALI que puede retroalimentar, y la diferencia con PWM es que los dispositivos DMX512 tienen direcciones individuales para controlar uno por uno.
¿Quiere saber más sobre la atenuación DMX? Lea este artículo, ¿Qué significa DMX en iluminación?
6) Otros protocolos del controlador LED
Hay bastantes otros protocolos que a menudo se adoptan en los sistemas de iluminación, como soluciones cableadas como PLC, KNX, RS485, CAN e inalámbricas como LoRa, Bluetooth, Zigbee, pero ninguno de ellos está diseñado solo para aplicaciones de iluminación. La industria de la iluminación está haciendo esfuerzos para asegurarse de que se desarrolle un protocolo de iluminación dedicado en uno de ellos, especialmente la solución inalámbrica.
H. Controlador LED resistente al agua frente a no resistente al agua
La clasificación IP (protección de ingreso) es la única forma de describir el nivel de impermeabilidad de los controladores LED y está regulada en IEC60529. El código IP se compone de dos números, el primer número se refiere a la protección contra objetos sólidos usando una escala de 0 (sin protección) a 6 (sin ingreso de polvo) mientras que el segundo número califica la protección contra líquidos usando una escala de 0 (sin protección) a 7 (8 y 9 rara vez se ven en la industria de la iluminación). Es obvio que los controladores LED a prueba de agua se usan para aplicaciones en exteriores y los controladores LED IP20 u otros controladores LED con clasificación IP baja se usan para interiores. Pero no siempre es cierto, algunas aplicaciones de interior adoptan controladores LED a prueba de agua solo porque pueden entregar una potencia mucho mayor que los de baja IP sin un sistema de enfriamiento activo que tiene una vida útil más corta que los controladores LED con clasificación IP.
3. Cómo elegir un controlador LED adecuado
Elegir un controlador LED adecuado es uno de los pasos básicos para diseñar una gran luminaria, y veamos cómo hacerlo.
una. Coloque el controlador LED
Determine si el diseño es competitivo en rendimiento o rentable. Entender quiénes son los competidores y cuáles son los pros y los contras que tienen.
b. Vaya a [sección 2: dimensiones para describir un controlador LED]
y encuentra las respuestas para el diseño de tu luminaria.
C. Comprender el voltaje de entrada del controlador LED
Debe saber dónde está el mercado objetivo y, por lo tanto, decidir el rango de voltaje de entrada. Aquí está el mapa global de voltaje de la red eléctrica.
Este mapa solo enumera el voltaje monofásico, y hay muchas aplicaciones trifásicas, por lo que el voltaje debe multiplicarse por √3 o 1.732 para el uso trifásico. Diseñar un voltaje de entrada angosto ayuda a disminuir el costo, pero aumenta los modelos para diferentes áreas del mundo. Pero un rango de voltaje de entrada demasiado amplio aumenta el costo y reduce el rendimiento. Por lo tanto, el rango de voltaje de entrada más balanceado en la industria es 100-277 Vac (serie uPowerTek BLD) y 200-480 Vac (serie TLD).
d. Encuentre el voltaje de salida del controlador LED correcto
corriente y potencia. Es más fácil para los controladores LED de tipo de voltaje constante decidir el modelo debido a que hay menos opciones. Las salidas típicas son de 12 V, 24 V y quizás 48 V, por lo que los usuarios solo tienen que decidir la potencia. Para los controladores LED de corriente constante, hay muchas opciones de corriente y voltaje de salida, lo que hace que la industria de controladores LED sea muy diversificada. Una vez que se determina la salida de lúmenes al hacer un diseño de dispositivo, la potencia necesaria para encender el LED queda clara al juzgar la eficacia de la luz del LED. Luego, el diseño tiene que decidir si se debe emplear un LED de alto voltaje/baja corriente o alto voltaje/baja tensión. Hay muchas consideraciones y no hay respuestas «siempre correctas» a esta pregunta. La baja corriente de alto voltaje puede dar a la lámpara una mayor eficacia debido a la mayor eficiencia del controlador de LED y una mejor consistencia del LED sin preocuparse por el desequilibrio de las diferentes cadenas de LED; sin embargo, se genera un costo adicional debido al mayor costo de aislamiento. Y el diseño de alta corriente de bajo voltaje es todo lo contrario. Y diferentes diseñadores de luces tienen ideas diferentes sobre cómo elegir, pero hay algunas luces especiales que no tienen demasiadas opciones. Por ejemplo, las luces de cultivo de bahía baja que se instalan a una altura en la que las personas son fáciles de tocar, tienen que usar corriente alta de bajo voltaje por razones de seguridad. También para algunas luces de poste o bahía alta que usan controladores LED montados de forma remota para el peso y el mantenimiento, los controladores LED de alto voltaje y baja corriente son la corriente principal para ahorrar el costo del cable de salida.
mi. Factor de forma del controlador LED
Hay diferentes formas de controladores LED y el factor de forma es especialmente importante cuando los controladores LED se fijan dentro de la luminaria.
F. Nivel de entorno
Para la mayoría de las luminarias de aplicación en interiores, el rango de operación de temperatura ambiente de 0-40C es suficiente. Para los controladores LED para exteriores, se prefiere una temperatura ambiente de -40-+70 °C. Para aplicaciones especiales como acerías, el controlador LED debería poder funcionar a una temperatura ambiente de 80 °C, mientras que para el alumbrado público en algunas áreas frías como Siberia y Alaska, el controlador LED debería poder comenzar a una temperatura de -55 °C. La serie uPowerTek BLD puede cumplir con esas duras condiciones.
4. Cómo encontrar un mejor controlador LED
Hay muchos factores que nos permiten discriminar entre un controlador LED de alta calidad y productos comunes. Comprender esos factores puede ayudar mucho a un diseñador de luces a ganar el mercado.
una. Eficiencia del controlador LED
Una mayor eficiencia no solo mejora toda la eficacia de la luz, sino que también hace que el controlador LED genere menos calor y, por lo tanto, tenga una mejor vida útil. En la era LED, la eficiencia es cada vez más importante para ahorrar más energía. Actualmente, el nivel de eficiencia más alto en la industria de controladores LED es del 96 % que han logrado las series uPowerTek BLD-800 y TLD-800.
También tenemos otro artículo para presentar qué es la eficiencia , puede leer si desea saber más.
b. Controlador LED PF y THD
Al igual que la eficiencia, PF (factor de potencia) y THD (distorsión armónica total) también son los conceptos que describen la eficiencia de conversión de energía y la diferencia es que la eficiencia se refiere a la capacidad de conversión de energía desde la entrada del controlador LED hasta la salida, mientras que PF y THD se refieren a la conversión de energía de la red eléctrica a la entrada del controlador LED. Siempre se prefiere un PF más alto (>0.9 según DLC) y menos THD (<20% según DLC) para un diseño de alta calidad. (DLC es Design Lights Consortium, un grupo regional que se enfoca en la eficiencia energética específicamente en la industria de la iluminación. Es parte de Northeast Energy Efficiency Partnerships y originalmente se centró en las áreas del noreste y el Atlántico medio de los Estados Unidos)
C. Corriente de entrada del controlador LED
Casi todas las luminarias se instalan junto con MCB (disyuntor en miniatura) por cuestiones de seguridad. Y si hay varios controladores de LED conectados con un solo MCB y la corriente de entrada general del controlador de LED posiblemente puede activar el MCB y provocar una falla en el arranque. El problema de la corriente de irrupción apareció por primera vez cuando el balasto eléctrico se usaba mucho, ya que el balasto o el controlador de LED son dispositivos capacitivos con un condensador electrolítico de gran volumen en el interior que genera una corriente de irrupción de pico alto durante el encendido de CA. El estándar más popular que regula la corriente de entrada es NEMA410, que define el concepto y los límites de la corriente de entrada.
Pero el límite en el estándar NEMA410 aún no es suficiente cuando decenas de luces o incluso cientos de luces se conectan en paralelo, como la aplicación de luces de crecimiento. Y hay muchas maneras de limitar la corriente de entrada, como usar un circuito de arranque suave y usar la resistencia limitadora de corriente dentro de los controladores LED, por lo que el costo del controlador LED de corriente de entrada baja es un poco más alto. Ahora, cada vez más controladores LED estándar ofrecen la función de baja corriente de entrada sin agregar un costo adicional.
d. Controlador de LED Protección contra sobretensiones
Debido al diseño eléctrico más complicado, el controlador LED es más susceptible a sobretensiones en comparación con los balastos magnéticos. Existen 2 estándares principales que regulan el nivel de protección contra sobretensiones de los controladores LED, IEC61000-4-5 (Técnicas de prueba y medición: prueba de inmunidad contra sobretensiones) e IEEE Std C62.41.2 (Práctica recomendada de IEEE sobre la caracterización de sobretensiones en baja tensión (1000 V). y menos) circuito de alimentación de CA). El controlador de LED debe estar fuertemente protegido, especialmente en el uso al aire libre, mediante un circuito especial de protección contra sobretensiones compuesto por MOV (varistor de óxido de metal) y GDT (tubo de descarga de gas). Y la sobretensión generalmente proviene de dos formas: una es la operación de encendido y apagado de la máquina de alta potencia cercana, o los interruptores repentinos de carga pesada y carga liviana que provocan sobretensiones entre la línea y el neutro, lo que se denomina sobretensión de modo diferencial; y el otro es del relámpago que hace que el nivel de voltaje de la tierra fluctúe mucho, por lo que crea la sobretensión entre la línea o el neutro y la tierra, que se denomina sobretensión de modo común.
La especificación más comúnmente adoptada para el nivel de sobretensión del controlador de LED para exteriores es de 6 kV para el modo diferencial y de 10 kV para el modo común, de acuerdo con el estándar de prueba de IEC61000-4-5. En términos generales, el nivel de protección contra sobretensiones es esencial para garantizar el funcionamiento a largo plazo de las luminarias para exteriores, por lo que los diseñadores deben prestar mucha atención a este parámetro.
mi. Ondulación y parpadeo de la salida del controlador LED
La ondulación de salida está relacionada con la estabilidad y la calidad del controlador LED. Una ondulación de salida más baja significa menos parpadeo del LED de acuerdo con la curva a continuación.
Muestra que la salida de lúmenes del LED es generalmente bastante proporcional a la corriente del LED, por lo que una ondulación de corriente más baja puede resultar en un menor parpadeo, lo cual es esencial para aplicaciones en interiores que solo permiten <=5% de parpadeo en la mayoría de los países del mundo. Solo hay una excepción en la que la corriente de salida puede ser alta incluso al 100%, que es la atenuación PWM con la frecuencia adecuada. La siguiente curva muestra que solo si la frecuencia es superior a 1,25 kHz, se puede considerar que la luz no parpadea.
F. Driver LED Regulación de línea y carga
Este es un concepto clave para todas las fuentes de alimentación conmutadas, incluidos los controladores LED. La regulación de línea describe la estabilidad de salida frente al voltaje de entrada, mientras que la regulación de carga muestra la estabilidad de salida frente a la carga. El controlador LED de alta calidad siempre puede controlar la regulación de la línea y la carga a un valor <=1%.
gramo. Programabilidad del controlador LED
Esta función es una de las características clave que trajo la era de la iluminación LED debido a las demasiadas combinaciones de chips LED para diferentes propósitos de diseño. La capacidad de ajustar la corriente de salida es una demanda clave para los controladores LED. En la etapa inicial, se usó un medidor de potenciómetro para ajustar, pero gradualmente los usuarios descubrieron que el pequeño dispositivo no es confiable y tiene una clasificación de IP baja. Luego apareció la programación por controlador de infrarrojos por un período de tiempo muy corto porque los controladores LED deben estar encendidos al realizar la programación. Y a partir del año 2015, la programación por cable sin encender el controlador LED se convirtió en la forma principal de programar y el inconveniente de usar el cable adicional y hacer cableado adicional se superó con la programación NFC que emplean Signify y uPowerTek.
Hay bastantes funciones programables adicionales que se pueden agregar a los controladores LED, como atenuación de tiempo, salida de lúmenes constante (compensación de disminución de lúmenes) y protección contra sobretemperatura de la luminaria, que se describe a continuación.
1) Atenuación del tiempo
Esto se adopta con frecuencia en el alumbrado público como la forma más conveniente de lograr un control inteligente y ahorro de energía.
2) CLO (salida de lúmenes constante)
La eficacia de la luz LED disminuye con el tiempo de funcionamiento, los diseñadores quieren mantener constante la salida de luz de sus luminarias, por lo que la corriente de salida del controlador LED debe aumentarse en consecuencia para superar la disminución.
A través de la interfaz de la PC, los usuarios pueden configurar la curva de compensación personalizada de acuerdo con las características de disminución del lumen del LED.
Si desea saber más sobre CLO, consulte este artículo. ¿Qué es CLO en iluminación?
3) Protección térmica por termistor NTC
Muchos diseños orientados a la calidad tienen una función de detección de temperatura de la luminaria, por lo que deben proteger el producto para que no se caliente demasiado o incluso se dañe. Por lo tanto, los controladores LED disminuyen la corriente de salida una vez que el termistor NTC (coeficiente de temperatura negativo) que transporta la información de temperatura alcanza un cierto valor que indica el sobrecalentamiento.
A través de la interfaz de programación, los usuarios pueden establecer el umbral de resistencia térmica plegable y proteger el valor actual de estado.
H. Tc, temperatura máxima de la carcasa del controlador LED
Esto está marcado en la etiqueta del controlador LED generalmente para indicar el punto más caliente en la superficie del controlador LED.
La definición según el estándar de dispositivos de control de lámparas IEC 61347 es: «temperatura más alta permisible que puede ocurrir en la superficie exterior (en el lugar indicado, si está marcado) en condiciones normales y en el voltaje nominal o el máximo del rango de voltaje nominal» . De acuerdo con los estándares del controlador LED, ya sea el sistema UL o IEC, la temperatura máxima de la carcasa no debe exceder los 90 °C. Tc es uno de los parámetros clave que los diseñadores de accesorios deben verificar cuidadosamente porque se relaciona en gran medida con la confiabilidad y la vida útil.
Una Tc más alta significa un mejor rendimiento térmico y una mayor resistencia a la temperatura ambiente alta. Aunque la clasificación Ta (temperatura ambiente) siempre se muestra en la hoja de datos del controlador LED, Ta no es tan importante en comparación con el rango Tc porque la carcasa está mucho más cerca de los componentes internos del controlador LED en comparación con el aire, lo que refleja la situación de funcionamiento real del LED. conductores En la hoja de datos de uPowerTek, el rango Ta ni siquiera se muestra.
Si desea obtener más información sobre qué es un controlador LED programable , lea este artículo.
i. Energía en espera del controlador LED
Ahora, cada vez más controladores LED admiten la función de atenuación a apagado para que toda la luz entre en modo de espera. Tanto Energy Star de América del Norte como ErP de Europa regulan que la pérdida de energía en espera sea inferior a 0,5 W. La energía de reserva generalmente se compone de 2 partes, una es la energía del lado de CA para mantener el circuito de control del controlador LED aún activo para recibir la señal de activación del controlador, y la otra es la energía auxiliar de 12 V que alimenta el controlador externo. . Controladores LED uPowerTek para cumplir con la Directiva 2009/125/EC, los requisitos del Reglamento de la Comisión (UE) 2019/2020 (conocido como reglamento de iluminación único) en vigor el 1 de septiembre de 2021.
j. LED Driver 12V o 24V alimentación auxiliar
Hay muchos controladores o sensores integrados de luminarias para proporcionar sistemas o funciones inteligentes a los usuarios finales y la potencia de 12V/2~4W del controlador LED puede hacer que el diseño sea mucho más fácil en comparación con el uso de un adaptador de CA para crear el 12V . Además, el controlador LED de 12 V es más seguro y confiable en comparación con un adaptador común gracias al circuito interno de protección contra sobretensiones incorporado. La potencia de 24 V es propuesta por DiiA y se utiliza para alimentar dispositivos D4i como sensores, y el estándar D4i es cada vez más popular con la fuerte promoción de Signify y Osram.
k. Vida útil del controlador LED y MTBF
Es importante comprender que la vida útil del producto y la confiabilidad del producto son dos conceptos muy diferentes, aunque no desvinculados. Desafortunadamente, debido a que ambos se expresan a menudo en horas, con frecuencia se confunden. La vida útil se refiere al período de tiempo que un usuario puede esperar que un solo producto funcione correctamente antes de que un mecanismo de desgaste conocido haga que el producto no sea apto para su uso. La confiabilidad se ocupa de la tasa de falla aleatoria de una población de productos y se puede expresar como una tasa de falla como FIT (fallas en 109 horas) o como el inverso, MTBF (Tiempo medio entre fallas). Una vida útil de 50 000 horas implica que uno esperaría que cualquier producto dure hasta 50 000 horas antes de fallar. Un MTBF de 50 000 horas implica que para una población de 1000 unidades, se podría esperar ver una falla aleatoria cada 50 horas (es decir, cada 50 000 horas de funcionamiento de la unidad). Ambos conceptos son importantes de entender y manejar para una implementación exitosa de la iluminación LED.
La ecuación típica para la vida de un capacitor electrolítico toma la siguiente forma:
Dónde,
Lx es el resultado de por vida,
k es el factor determinado por la corriente de ondulación RMS y el voltaje de operación del capacitor, se proporciona como un valor o una función,
L0 es el valor de vida probado en la condición estándar proporcionada en la hoja de datos,
Ts es la temperatura nominal de la caja,
Ta es la temperatura de la caja de operación.
En general, la confiabilidad se ocupa de la tasa de fallas de una población de productos que operan dentro de sus condiciones nominales y dentro de su vida útil. Una forma común de expresar la confiabilidad de un producto es una métrica conocida como MTBF. La siguiente ecuación expresa el concepto muy simple de MTBF. Es el tiempo operativo total en horas de una población de productos dividido por el número de fallas.
El método más común para evaluar MTBF está dado por MIL-HDBK-217. Y la siguiente figura muestra la famosa curva de la bañera que ilustra bien la relación entre la vida y el MTBF.
yo Certificado de controlador LED
Es importante que un controlador LED de alta calidad esté certificado por un tercero con una gran reputación como UL y TUV. Los certificados más esenciales son UL (Norteamérica), ENEC (Europa) y CB (Global aparte de Norteamérica) que se pueden convertir a PSE (Japón), KC (Corea), RCM (Australia) , SASO (Medio Oriente) , CCC (China) y etc. También tenemos otro artículo sobre certificados globales de LED Driver , puedes leer si quieres saber más.
5. Proceso de fabricación del controlador LED
Este video es una introducción simple de la fábrica de uPowerTek, puede aprender el proceso de fabricación de los controladores LED y cómo controlamos la calidad.
6. Resumen
El controlador LED es la parte clave que funciona como el corazón de los accesorios de iluminación, por lo que es importante que los usuarios elijan un producto adecuado y confiable. Tenemos que considerar un equilibrio entre los factores como el rendimiento, las funciones, los factores de forma, los certificados, el precio y el tiempo de entrega al mercado. Por lo tanto, no es un trabajo fácil encontrar un controlador de LED o diseñarlo bien en la lámpara. Estamos listos para ayudar a los diseñadores a resolver los problemas relacionados con el controlador LED y optimizar el costo de todo el diseño de la luminaria.
Autor: Jorge Mao
El Sr. George Mao es el fundador de la empresa uPowerTek, que se inició en 2016 y se ha dedicado a la industria del suministro de energía durante más de 20 años y a la industria de la iluminación durante 12 años. Obtuvo la maestría en EE en la Universidad de Zhejiang y trabajó como líder del departamento de marketing y ventas en varias empresas públicas como MPS, Belfuse e Inventronics. Posee más de 10 patentes de invención en China. Ahora trabaja como director ejecutivo y gerente principal de productos en uPowerTek y cree que la innovación y la calidad son las claves para el futuro de uPowerTek como el fabricante líder mundial de controladores LED.
¿Tiene alguna otra pregunta sobre los controladores LED? No te preocupes, contamos con un equipo profesional para responder a todas tus preguntas, solo envíanos un mensaje aquí.
