Dodano: 07 lutego 2022r.

Zasilanie i sterowanie taśmami LED

Taśmy LEDowe to jeden z najprostszych sposobów na wykonanie instalacji oświetleniowej - zarówno jeśli potrzebujemy wykonać oświetlenie ozdobne, jak i oświetlenie powierzchni roboczej, np. w warsztacie przydomowym lub kuchni. Aby oświetlenie na taśmach LEDowych mogło działać, niezbędne jest zakupienie odpowiedniego zasilacza z wbudowanym układem sterowania.

Zasilanie i sterowanie taśmami LED

 

Sterowniki taśm LEDowych

Niniejszy artykuł przedstawia praktyczne własności układów zasilająco-sterujących przeznaczonych do pasków LED.

Taśmy LEDowe - cel stosowania sterowników i zasilaczy

W odróżnieniu od tradycyjnych źródeł światła, do których zaliczają się m.in żarówki inkandescencyjne (np. wolframowe), wymagania dotyczące źródła zasilania dla oświetlenia LED są zupełnie inne. Choć oświetlenie LED wykazuje sporo zalet, głównie ze względu na sprawność energetyczną, żywotność oraz stabilne parametry wyjściowe, wymaga także bardziej zaawansowanego konstrukcyjnie zasilacza, który zapewni na wyjściu napięcie stałe, odfiltrowane od zakłóceń. Stabilność parametrów zasilania dla LEDów ma także na celu zachowanie ich stałej temperatury roboczej, aby nie dopuścić do ich przegrzania, które mogłoby prowadzić do nieprawidłowego funkcjonowania, a w ostateczności - uszkodzenia oświetlenia.

Zabezpieczenia i stabilizacja parametrów zasilania

Głównym zadaniem sterownika LED jest dostarczenie energii elektrycznej do poszczególnych diod LED lub pasków LED. Standardowa konstrukcja sterownika dostarcza do LEDów napięcie stałe, np. 12V lub 24V w wyniku przekształcenia z napięcia sieciowego, które ma przebieg przemienny. Współczesne układy zasilania LEDów mogą pracować w szerokim zakresie napięć wejściowych, nawet od 100V do 240V. Taki sterownik posiada także niezbędne zabezpieczenia, które chronią LEDy przed zwarciami, przeciążeniami elektrycznymi i cieplnymi, a także przepięciami.

Zasilacze i sterowniki do LEDów - stałonapięciowe czy stałoprądowe?

Choć celem stosowania zasilaczy i sterowników do LEDów, jest dostarczenie energii elektrycznej niezbędnej do ich rozświetlenia, to rozróżniamy sterowniki stałonapięciowe i stałoprądowe. W większości przypadków nie można ich stosować zamiennie i należy je dobrać odpowiednio pod specyfikę sprzętową lampy. Typowo, zasilacze stałonapięciowe dostarczają napięcie stałe. Lampy LED zasilane takim napięciem, posiadają zwykle wbudowany stabilizator prądu. Natomiast zasilacze stałoprądowe posiadają wbudowany układ stabilizacji dostarczanego prądu i są dedykowane przede wszystkim do oświetlenia, które nie posiada wbudowanego stabilizatora prądu. Aby zrozumieć zasadę działania zasilaczy stałonapięciowych i stałoprądowych, należy zwrócić uwagę na sposób połączenia diod LED w łańcuchu. Typowo stosuje się połączenia szeregowe i równoległe. W połączeniu szeregowym, połączenia pomiędzy diodami są wykonane pomiędzy anodą a katodą, w połączeniu równoległym - anody poszczególnych diod są łączone z anodami, a katody - z katodami. W połączeniu szeregowym, przez każdą diodę płynie taki sam prąd. Dobierając zasilacz stałoprądowy, należy wziąć pod uwagę łączny spadek napięcia na wszystkich diodach. Przykładowo, jeśli każda z diod LED w łańcuchu 20-diodowym potrzebuje do świecenia napięcia 2V, konieczne jest dostarczenie napięcia 40V. Natomiast przy połączeniu równoległym, łańcuchy LEDów można łączyć w układy matryc. Jest to bardzo dobre rozwiązanie, gdy zasilacz ma jedno lub więcej, choć niewystarczającą ilość wyjść - wówczas możemy kilka łańcuchów LED podłączyć pod pojedyncze wyjście napięcia stałego. Aby uzyskać jednolity efekt świetlny, należy zwrócić uwagę na maksymalną wydajność prądową wyjścia, aby pokryć zapotrzebowanie energetyczne wszystkich pasków LEDowych.

Regulacja jasności i kolorystyki łańcuchów LED

Popularna w elektronice metoda modulacji szerokości impulsów (PWM), znajduje także zastosowanie w sterownikach oświetlenia LED. Za pomocą tej metody, możemy sterować jasnością oświetlenia. Metoda PWM polega na regulowaniu czasu włączenia źródła napięcia zasilania w pojedynczym okresie. Jeśli przykładowo sygnał PWM ma częstotliwość 500Hz, a jego współczynnik wypełnienia zostanie ustawiony na 50 proc., to oświetlenie LED będzie świeciło z ok. połową maksymalnej mocy. Jest to bardzo użyteczna funkcja, ponieważ pozwala dostosować natężenie oświetlenia do naturalnych warunków w pomieszczeniu oraz pozwala na przedłużenie żywotności LEDów. Warto przy tym nadmienić, że konstrukcja zasilaczy z regulacją jasności dla LEDów, zapobiega zjawisku migotania światła. Dodatkowo, jeśli korzystamy z pasków LED opartych na diodach LED RGB lub RGBW, możemy także płynnie zmieniać kolor oświetlenia, a nawet wyświetlać animacje.

Aby taśmy LEDowe mogły dawać dobry efekt świetlny, konieczne jest wybranie odpowiedniego zasilacza do sposobu ich połączenia - szczegóły w naszym artykule na blogu Botland!

 

 

Źródło: artykuł partnera