La iluminación LED se ha vuelto muy popular. Entre los dispositivos de iluminación de esta clase, la tira de LED es muy conveniente, debido a la facilidad de instalación. Para garantizar una fuente de alimentación estable, necesita un convertidor de voltaje, un controlador para la tira de LED. El llamado controlador LED garantiza al usuario la calidad del brillo y la durabilidad de los LED.

Finalidad y principio de funcionamiento

Un controlador LED es un dispositivo electrónico, un convertidor de pulso estabilizado. El propósito funcional es estabilizar la corriente suministrada a la lámpara led. Es la corriente, a diferencia de la fuente de alimentación, la que estabiliza el voltaje. Hoy en día, las fuentes de alimentación también se denominan controladores para LED, la condición principal son los parámetros de alimentación de CC estables.

La fuente de alimentación transforma la tensión alterna de 220 V en un valor constante. Indicado para la alimentación de tiras de LED, tiras de LED y LED individuales, ensamblados uno a uno en paralelo, cuando la tensión en todos los elementos es constante. En este caso, el voltaje de salida indicado en la carcasa de la fuente de alimentación debe coincidir con el valor indicado en la tira de LED. Y la corriente declarada en la fuente de alimentación debe ser superior a la corriente de carga de todos los LED del conjunto.

Ejemplo de cálculo: 1 metro de una tira de LED de 12 V con una densidad de diodo de 60 piezas por metro consume 0,4 A, 5 metros consume 2 A, la fuente de alimentación debe ser con un voltaje de salida de 12 V y una corriente superior a 2 A (5 amperios es adecuado). Pero en este artículo nos centraremos en los conductores de hielo que estabilizan la corriente.

El controlador proporciona un brillo uniforme de diseños de LED más ramificados, en los que hay una caída de voltaje diferente en los LED. El estabilizador proporciona el mismo valor de corriente en todos los puntos y el voltaje de salida varía en un rango determinado. La potencia de un circuito LED complejo está aumentando, pero ¿cómo garantizar una fuente de alimentación completa?

Con la corriente alterna, una parte significativa de la energía se pierde en las resistencias de suavizado del conjunto y la eficiencia cae. Pero con un controlador estabilizador actual, no se requieren resistencias de suavizado y la eficiencia sigue siendo muy alta.

Se utilizan para alimentar la iluminación LED de una red eléctrica de 220 V en las habitaciones. Para alimentar diodos LED en automóviles, faros de bicicletas, linternas manuales.

Características principales

Los parámetros se indican en la caja del controlador LED:

1. Potencia nominal: determina la carga que se puede conectar a este convertidor, depende de la potencia de cada diodo, color y cantidad.
2. La corriente de funcionamiento es directamente proporcional a la potencia de los LED y la intensidad de su radiación.
3. Voltaje de salida: depende del esquema de conexión de los LED y su número.

La potencia nominal se calcula mediante la fórmula:

donde PLED es la potencia de un diodo (a menudo se encuentra 0,35 A y 0,7 A),

N es el número de diodos en el circuito.

La potencia del controlador (indicada en la carcasa) debe ser entre un 20 y un 30 % mayor que el valor calculado. Pmáx \u003d 1.3 * Pn. La potencia de carga depende del color de la siguiente manera:

• el diodo rojo tiene una caída de tensión de 1,9-2,4 V a 0,35 A. La potencia promediará 0,75 vatios.
• el diodo verde tiene una caída de tensión de 3,3-3,9 V a 0,35 A. La potencia promediará 1,25 vatios.

Un controlador de 10 W puede alimentar 13 LED rojos u 8 verdes.

Hay casi todos los colores de LED: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, blanco. La magnitud de la caída de voltaje se puede encontrar en la documentación técnica del diodo.

Tipos

Por tipo de dispositivo, los controladores se dividen en lineales y de pulso:

1. Lineal: basado en un generador de corriente con un transistor de canal p. Proporcionan una estabilización de corriente suave a un voltaje inestable. Una configuración simple, baja eficiencia = 85%, bajo costo y alta disipación de calor sugieren el uso de LEDs en circuitos de baja potencia. Además, un funcionamiento suave que no genera interferencias electromagnéticas de alta frecuencia.
2. Pulso: forma pulsos de alta frecuencia en la salida. El principio de funcionamiento es PWM (modulación de ancho de pulso). El valor promedio de la corriente de salida lo proporciona el ciclo de trabajo (la relación entre la duración del pulso y el número de repeticiones). El cambio en el valor de la corriente promedio en la salida ocurre debido a la variación en el valor de llenado del 10 al 80% a una frecuencia de pulso constante. Ampliamente utilizado debido a su alta eficiencia (95%), larga vida útil y tamaño pequeño. Las desventajas incluyen un alto nivel de interferencia.

Debido a la presencia de aislamiento galvánico, que proporciona mayor eficiencia, confiabilidad y seguridad, se debe dar preferencia a los conductores con esta propiedad. Si no hay aislamiento galvánico, el conductor cuesta menos, pero hay peligro de descarga eléctrica (sin protección).

Toda la vida

El convertidor de potencia dura menos que los LED. La óptica durará 100 000 horas y el funcionamiento del controlador depende de las condiciones de funcionamiento: subidas de tensión, cambios de temperatura, humedad y carga de trabajo. La carga incompleta del convertidor en términos de energía es perjudicial porque la energía no utilizada regresa a la red, creando una sobrecarga para el controlador.

La vida útil también depende de la calidad:

• baja calidad - 20 mil horas (adecuado para uso en locales domésticos);
• calidad media - 50 mil horas;
• alta calidad de componentes de marca - 70 mil horas.

Debe hacer una elección basada en la recuperación.

Circuito de controlador de LED de bricolaje

Para hacer un controlador LED ordinario con sus propias manos, necesitará 2 transistores y 2 resistencias. La estabilización de la corriente que fluye a través del diodo produce un potente transistor VT2 de canal n con efecto de campo. La resistencia R2 establece la corriente más alta suministrada al LED, actúa como un sensor de corriente para el transistor VT1 en el circuito de retroalimentación.

Cuando la corriente que pasa por VT2 aumenta, el voltaje en R2 cae y el transistor VT1 se abre, reduciendo el voltaje en la puerta de VT2. El valor actual en el diodo disminuye y la corriente de salida se estabiliza. Puede alimentar el circuito con una fuente de alimentación de 12v y 0,5 A.

El voltaje de entrada debe ser al menos 1-2 V mayor que la caída de voltaje en el diodo. La resistencia R2 debe disipar 1-2 W de potencia, dependiendo de la corriente y el voltaje de suministro deseados. El transistor VT2 está diseñado para una corriente de al menos 500 mA: IRFЯ48, IRFZ44N, IRF530. VT1 - transistor npn bipolar de baja potencia: BC547, 2N3904, 2N2222, 2N5088 con una potencia de 0,125-0,25 W, una resistencia de 100 VΩ. La instalación se puede realizar sin cargo, ya que la cantidad de componentes es pequeña.

Cómo elegir un controlador para LED

Hay una gran variedad de controladores LED en el mercado. Muchos estabilizadores no cumplen con los parámetros especificados, los fabricantes chinos a menudo pecan con esto. Los controladores económicos de fabricantes "sospechosos" pueden subestimar la potencia y generar 40 vatios en lugar de los 50 vatios indicados. Además, tienen un tiempo de trabajo corto. Antes de comprar, debe dar preferencia a los fabricantes de marca con una gran cantidad de horas de funcionamiento.

Cálculo de la selección del controlador para LED

Antes de comprar un dispositivo, es recomendable decidir qué parámetros se requieren para el controlador. Tomemos por ejemplo 6 LED con una corriente de 0,3 A con una caída de voltaje de 12V. La elección del controlador está determinada por el diagrama de conexión del LED:

En los tres casos, la potencia del controlador es la misma, es de 3,6 W (vatios), calculada mediante la fórmula:

donde I es la corriente (amperios), U es el voltaje (voltios).

La potencia del convertidor no depende del esquema de conexión de los LED, sino que depende solo de su número.

Puedes comprar este producto en:

• tiendas online de fabricantes, Aliexpress o Ebay;
• puntos especiales para la venta de componentes electrónicos y radio.

Los LED continúan empujando la próxima frontera en el mundo de la iluminación artificial, demostrando su superioridad con una serie de ventajas. Gran parte del crédito por el desarrollo exitoso de la tecnología LED pertenece a las fuentes de alimentación. Trabajando en conjunto, el controlador y el LED abren nuevos horizontes, garantizando al consumidor un brillo estable y la vida útil declarada.

¿Qué es un controlador LED y qué carga funcional se le asigna? ¿Qué buscar al elegir y hay una alternativa? Intentemos resolverlo.

¿Qué es un controlador LED y para qué sirve?

Científicamente hablando, un controlador LED es un dispositivo electrónico cuyo principal parámetro de salida es una corriente estabilizada. Es corriente, no voltaje. Un dispositivo con estabilización de voltaje se denomina comúnmente "fuente de alimentación" con una indicación del voltaje de salida nominal. Se utiliza para alimentar tiras de LED, módulos y tiras de LED. Pero no se trata de él.

El principal parámetro eléctrico del controlador del LED es la corriente de salida, que puede proporcionar durante mucho tiempo cuando se conecta la carga adecuada. Los LED individuales o los conjuntos basados ​​en ellos actúan como una carga. Para un brillo estable, es necesario que la corriente indicada en los datos del pasaporte fluya a través del cristal LED. A su vez, el voltaje caerá exactamente tanto como la unión p-n necesita en un valor de corriente dado. Los valores exactos del flujo de corriente y la caída de voltaje directo se pueden determinar a partir de la característica de voltaje de corriente (CV) del dispositivo semiconductor. El controlador recibe energía, por regla general, de una red constante de 12 V o una red variable de 220 V. Su voltaje de salida se indica en forma de dos valores extremos, entre los cuales se garantiza un funcionamiento estable. Como regla general, el rango de operación puede ser de tres voltios a varias decenas de voltios. Por ejemplo, un controlador con U out \u003d 9-12 V, I out \u003d 350 mA, por regla general, está diseñado para conectar tres LED blancos de 1 W en serie. Cada elemento caerá aproximadamente 3,3 V, para un total de 9,9 V, lo que significa que cae dentro del rango especificado.

Se pueden conectar de tres a seis LED de 3 W cada uno a un estabilizador con un voltaje en la salida de 9-21 V y una corriente de 780 mA. Dicho controlador se considera más versátil, pero tiene una menor eficiencia cuando se enciende con una carga mínima.

Un parámetro importante del controlador LED es la potencia que puede entregar a la carga. No intentes sacarle el máximo partido. Esto es especialmente cierto para los radioaficionados que hacen cadenas de LED en serie y en paralelo con resistencias de ecualización y luego sobrecargan el transistor de salida del estabilizador con esta matriz casera.

La parte electrónica del controlador para el LED depende de muchos factores:

• parámetros de entrada y salida;
• clase de protección;
• base del elemento aplicado;
• fabricante.

Los controladores modernos para LED se fabrican de acuerdo con el principio de conversión PWM y utilizan microcircuitos especializados. Los convertidores de ancho de pulso consisten en un transformador de pulso y un circuito de estabilización de corriente. Se alimentan con 220 V, tienen alta eficiencia y protección contra cortocircuito y sobrecarga.

Los controladores de un solo chip son más compactos, ya que están alimentados por una fuente de CC de bajo voltaje. También tienen una alta eficiencia, pero su confiabilidad es menor debido al circuito electrónico simplificado. Dichos dispositivos tienen una gran demanda de tuning de automóviles LED. Un ejemplo es el PT4115 IC, puede leer sobre una solución de circuito lista para usar basada en este microcircuito en.

Criterios de elección

Me gustaría señalar de inmediato que una resistencia no es una alternativa a un controlador para un LED. Nunca protegerá contra el ruido de impulso y las sobretensiones. Cualquier cambio en el voltaje de entrada pasará a través de la resistencia y dará como resultado un cambio de paso en la corriente debido a la no linealidad de la característica I-V del LED. Un controlador ensamblado sobre la base de un estabilizador lineal tampoco es la mejor opción. La baja eficiencia limita severamente sus capacidades.

Debe elegir un controlador de LED solo después de saber exactamente el número y la potencia de los LED conectados.

¡Recordar! Los chips del mismo tamaño pueden tener un consumo de energía diferente debido a la gran cantidad de falsificaciones. Por lo tanto, intente comprar LED solo en tiendas confiables.

Con respecto a los parámetros técnicos, en la carcasa del controlador LED se debe indicar lo siguiente:

• energía;
• rango de operación de voltaje de entrada;
• rango operativo de voltaje de salida;
• corriente nominal estabilizada;
• grado de protección contra la humedad y el polvo.

Son muy atractivos los controladores sin paquete alimentados por 12 V y 220 V. Entre ellos, hay varias modificaciones en las que puede conectar uno o varios LED potentes. Dichos dispositivos son convenientes para investigaciones y experimentos de laboratorio. Para uso doméstico, aún debe colocar el producto en el estuche. Como resultado, se logran ahorros monetarios en una placa de controlador de tipo abierto a expensas de la confiabilidad y la estética.

Además de seleccionar un controlador para un LED de acuerdo con los parámetros eléctricos, un comprador potencial debe comprender claramente las condiciones para su funcionamiento futuro (ubicación, temperatura, humedad). Después de todo, la confiabilidad de todo el sistema depende de dónde y cómo se instalará el controlador.

Leer también

Los LED, que en los últimos años han suplantado seriamente a todas las demás fuentes de luz, ahora se pueden encontrar en todas partes. Se utilizan en apartamentos y oficinas, iluminan las calles, decoran edificios e interiores. Pero para el correcto funcionamiento de una fuente de luz semiconductora, se requiere un controlador confiable y de alta calidad para LED. Hoy hablaremos sobre este nodo extremadamente importante y descubriremos por qué este controlador es tan necesario, cómo funciona e incluso intentaremos hacer un controlador LED con nuestras propias manos.

¿Qué es un controlador y por qué es necesario?

Si consulta el diccionario inglés-ruso, puede descubrir que el controlador es literalmente un "conductor" (conductor - controlador, inglés). ¿De dónde viene un nombre tan extraño y qué impulsa? Para entender esto, hagamos una pequeña digresión y hablemos de los LED.

Un diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor capaz de emitir luz bajo la influencia de un voltaje que se le aplica. Además, para que el semiconductor funcione correctamente, el voltaje que proporciona la corriente óptima a través del cristal debe ser constante y estrictamente estabilizado. Esto es especialmente cierto para los LED de alta potencia, que son extremadamente críticos con todo tipo de caídas y sobretensiones en la corriente de suministro. Tan pronto como la potencia del diodo disminuye ligeramente, la corriente cae y, como resultado, la salida de luz disminuye. Al más mínimo exceso del valor de corriente normal, el semiconductor se sobrecalienta instantáneamente y se quema.

El objetivo principal del controlador es proporcionar al diodo emisor de luz la corriente necesaria para su funcionamiento normal. Por lo tanto, un controlador LED es, de hecho, una fuente de alimentación para LED, su "controlador", que garantiza un funcionamiento duradero y de alta calidad de un iluminador de semiconductores.

Opinión experta

alexey bartosh

No encontrarás un solo dispositivo de iluminación que tenga un potente LED en su composición, que no llevaría un controlador. Por eso, es tan importante entender qué son los drivers, cómo funcionan y qué características deben tener.

Tipos de controladores LED

Todos los controladores para LED se pueden dividir según el principio de estabilización de corriente. Hoy existen dos principios de este tipo:

1. Lineal.
2. Legumbres.

estabilizador lineal

Supongamos que tenemos un potente LED que necesita ser encendido. Armamos el esquema más simple:

Configuramos la resistencia R, que actúa como limitador, al valor actual deseado: el LED está encendido. Si el voltaje de suministro ha cambiado (por ejemplo, la batería se está agotando), giramos el control deslizante de resistencia y restauramos la corriente requerida. Si aumenta, entonces de la misma manera se reduce la corriente. Esto es exactamente lo que hace el regulador lineal más simple: monitorea la corriente a través del LED y, si es necesario, "gira la perilla" de la resistencia. Solo lo hace muy rápido, teniendo tiempo de responder a la más mínima desviación de la corriente del valor establecido. Por supuesto, el controlador no tiene manija, su papel lo desempeña el transistor, pero la esencia de la explicación no cambia a partir de esto.

¿Cuál es la desventaja de un circuito estabilizador de corriente lineal? El hecho es que también fluye una corriente a través del elemento regulador y disipa energía inútilmente, que simplemente calienta el aire. Además, cuanto mayor sea el voltaje de entrada, mayores serán las pérdidas. Para los LED con una corriente de operación baja, dicho circuito es adecuado y se usa con éxito, pero es más costoso alimentar semiconductores potentes con un controlador lineal: los controladores pueden consumir más energía que el propio iluminador.

Las ventajas de un esquema de suministro de energía de este tipo incluyen la relativa simplicidad de los circuitos y el bajo costo del controlador, combinado con una alta confiabilidad.

Estabilización de pulso

Ante nosotros está el mismo LED, pero ensamblaremos un circuito de alimentación ligeramente diferente:

Ahora, en lugar de una resistencia, tenemos un botón KN y se ha agregado un capacitor de almacenamiento C. Aplicamos voltaje al circuito y presionamos el botón. El condensador comienza a cargarse y, cuando se alcanza el voltaje de funcionamiento, el LED se enciende. Si continúa manteniendo presionado el botón, la corriente excederá el valor permitido y el semiconductor se quemará. Soltamos el botón. El capacitor continúa alimentando el LED y se descarga gradualmente. Tan pronto como la corriente cae por debajo del valor permitido para el LED, presionamos nuevamente el botón, alimentando el capacitor.

Entonces nos sentamos y presionamos periódicamente el botón, manteniendo el modo normal de funcionamiento del LED. Cuanto mayor sea la tensión de alimentación, más cortas serán las pulsaciones. Cuanto menor sea el voltaje, más tiempo se deberá presionar el botón. Este es el principio de la modulación por ancho de pulso. El controlador monitorea la corriente a través del LED y controla la llave ensamblada en un transistor o tiristor. Lo hace muy rápido (decenas e incluso cientos de miles de clics por segundo).

A primera vista, el trabajo es tedioso y complicado, pero no para un circuito electrónico. Pero la eficiencia de un estabilizador de conmutación puede alcanzar el 95%. Incluso con alimentación, las pérdidas de energía son mínimas y los elementos impulsores clave no requieren disipadores de calor potentes. Por supuesto, los reguladores de conmutación tienen un diseño algo más complicado y más caro, pero todo esto se compensa con un alto rendimiento, una calidad excepcional de estabilización de corriente y excelentes indicadores de peso y tamaño.

Cómo elegir un controlador para LED

Habiendo tratado el principio de funcionamiento del controlador LED, queda por aprender cómo elegirlos correctamente. Si no ha olvidado los conceptos básicos de ingeniería eléctrica recibidos en la escuela, entonces este es un asunto simple. Enumeramos las principales características del convertidor para LED que estarán involucrados en la selección:

• voltaje de entrada;
• tensión de salida;
• corriente de salida;
• potencia de salida;
• grado de protección del medio ambiente.

En primer lugar, debe decidir de qué fuente se alimentará su lámpara LED. Puede ser una red de 220 V, una red a bordo de un automóvil o cualquier otra fuente de CA y CC. El primer requisito: el voltaje que utilizará debe estar dentro del rango indicado en el pasaporte para el conductor en la columna "voltaje de entrada". Además de la magnitud, hay que tener en cuenta el tipo de corriente: continua o alterna. De hecho, en la salida, por ejemplo, la corriente es alterna, y en el automóvil, directa. El primero suele abreviarse AC, el segundo DC. Casi siempre, esta información se puede ver en la carcasa del propio dispositivo.

A continuación, pasamos a los parámetros de salida. Supongamos que tiene tres LED para una tensión de funcionamiento de 3,3 V y una corriente de 300 mA cada uno (indicados en la documentación adjunta). Decidiste hacer una lámpara de mesa, los diodos están conectados en serie. Sumamos los voltajes operativos de todos los semiconductores, obtenemos la caída de voltaje en toda la cadena: 3.3 * 3 = 9.9 V. La corriente con esta conexión sigue siendo la misma: 300 mA. Por lo tanto, necesita un controlador con un voltaje de salida de 9,9 V, que proporcione estabilización de corriente al nivel de 300 mA.

Opinión experta

alexey bartosh

Especialista en la reparación, mantenimiento de equipos eléctricos y electrónicos industriales.

¡Importante! Todos los semiconductores que funcionan con el mismo controlador deben ser del mismo tipo y preferiblemente del mismo lote. De lo contrario, es inevitable una dispersión en los parámetros de los LED, como resultado de lo cual uno de ellos brillará por completo y el segundo se quemará rápidamente.

Por supuesto, es por este voltaje que no se puede encontrar el dispositivo, pero esto no es necesario. Todos los controladores no están diseñados para un voltaje específico, sino para un cierto rango. Su tarea es ajustar su valor en este rango. Pero la corriente de salida debe corresponder exactamente a 300 mA. En casos extremos, puede ser algo menos (la lámpara no brillará tanto), pero nunca más. De lo contrario, su producto casero se quemará inmediatamente o en un mes.

Siga adelante. Descubrimos qué tipo de potencia de controlador necesitamos. Este parámetro debe coincidir al menos con el consumo de energía de nuestra futura lámpara, y es mejor superar este valor en un 10-20%. ¿Cómo calcular la potencia de nuestra "guirnalda" de tres LED? Recuerde: la potencia eléctrica de la carga es la corriente que fluye a través de ella, multiplicada por el voltaje aplicado. Tomamos una calculadora y multiplicamos el voltaje de funcionamiento total de todos los LED por la corriente, después de convertir este último en amperios: 9.9 * 0.3 = 2.97 W.

Toque final. Ejecución estructural. El dispositivo puede estar tanto en el estuche como sin él. El primero, por supuesto, teme al polvo y la humedad, y en cuanto a seguridad eléctrica, no es la mejor opción. Si decide incrustar el controlador en una lámpara cuya carcasa es una buena protección del medio ambiente, lo hará. Pero si la carcasa de la lámpara tiene muchos orificios de ventilación (los LED deben enfriarse) y el dispositivo en sí estará en el garaje, entonces es mejor elegir una fuente de alimentación en su propia carcasa.

Por lo tanto, necesitamos un controlador LED con las siguientes características:

• tensión de alimentación - red 220 V CA;
• voltaje de salida - 9,9 V;
• corriente de salida - 300 mA;
• potencia de salida - no menos de 3 W;
• caja - a prueba de polvo.

Vayamos a la tienda y echemos un vistazo. Ahi esta:

Y no solo adecuado, sino idealmente adaptado a las necesidades. Una corriente de salida ligeramente reducida extenderá la vida útil de los LED, pero esto no afectará el brillo de su brillo de ninguna manera. El consumo de energía se reducirá a 2,7 W; habrá una reserva de energía del controlador.

Opinión experta

alexey bartosh

Especialista en la reparación, mantenimiento de equipos eléctricos y electrónicos industriales.

Si tiene una gran cantidad de LED, entonces, cuando se conectan en serie, su voltaje total puede exceder el máximo posible para los controladores existentes. En este caso, consulte la sección Diagrama de cableado del controlador LED al final de este artículo.

¿Cuál es la diferencia entre el controlador de LED y la fuente de alimentación de la tira de LED?

Existe la opinión de que las fuentes de alimentación son algo más que un controlador LED normal. Intentemos aclarar este problema y, al mismo tiempo, aprenderemos cómo elegir el controlador adecuado para la tira de LED. Una tira de LED es un sustrato flexible en el que se encuentran todos los mismos LED. Pueden pararse en 2, 3, 4 filas, esto no es tan importante. Es más importante entender cómo están interconectados.

Todos los semiconductores de la cinta se dividen en grupos de 3 LED conectados en serie a través de una resistencia limitadora de corriente. Todos los grupos, a su vez, están conectados en paralelo:

La cinta se vende en bobinas, normalmente de 5 m de largo y está diseñada para una tensión de funcionamiento de 12 o 24 V. En este último caso, en cada grupo habrá no 3, sino 6 LED. Supongamos que compró una cinta de 12 V con un consumo de energía específico de 14 W/m. Así, la potencia total consumida por todo el carrete será de 14 * 5 = 70 vatios. Si no necesita uno tan largo, puede cortar la parte innecesaria con la condición de que lo corte entre secciones. Por ejemplo, cortas la mitad. ¿Qué características cambiarán? Solo consumo de energía: se reducirá a la mitad.

Opinión experta

alexey bartosh

Especialista en la reparación, mantenimiento de equipos eléctricos y electrónicos industriales.

¡Importante! No olvide que puede cortar la tira de LED solo entre secciones de 3 LED (para una de 24 voltios, serán 6), que son claramente visibles. En la figura de abajo, los marqué con flechas.

¿Es necesario limitar y estabilizar la corriente a través de un LED convencional? Por supuesto, de lo contrario se quemará. Pero nos olvidamos por completo de la resistencia instalada en cada sección de la cinta. Sirve para limitar la corriente y se selecciona de tal manera que cuando se apliquen exactamente 12 voltios a la sección, la corriente a través de los LED será óptima. La tarea del controlador de tira LED es mantener el voltaje de suministro estrictamente al nivel de 12 V. La resistencia limitadora de corriente se encarga de todo lo demás.

Así, la principal diferencia entre una fuente de alimentación de tira de led y un driver de led convencional es una tensión de salida claramente fijada de 12 o 24 V. Aquí ya no será posible utilizar un driver convencional con una tensión de salida, digamos, de 9 a 14 voltios

El resto de criterios para elegir una fuente de alimentación para una tira de LED son los siguientes:

• voltaje de entrada. El método de selección es el mismo que para un controlador convencional: el dispositivo debe estar diseñado para el voltaje de entrada y el tipo de corriente con el que alimentarás la tira de LED;
• potencia de salida. La potencia de la fuente de alimentación debe ser al menos un 10% superior a la potencia de la cinta. Al mismo tiempo, no debe hacer demasiado balance: la eficiencia de toda la estructura disminuye;
• clase ambiental. El procedimiento es el mismo que para el controlador LED (ver arriba): el polvo y la humedad no deben entrar en el dispositivo.

Un controlador de tira de LED no es más que un regulador de voltaje común pero de alta calidad. Produce un voltaje estrictamente fijo, pero absolutamente no controla la corriente de salida. Si lo desea, y para el experimento, en su lugar, puede usar, por ejemplo, una fuente de alimentación de una PC (bus de 12 V). El brillo y la durabilidad de la cinta no se verán afectados por esto.

Diagrama de conexión del controlador para LED

Conectar el controlador a los LED es simple, todos pueden manejarlo. Todas las marcas se aplican a su cuerpo. Aplica voltaje de entrada a los cables de entrada (ENTRADA) y conecta una línea de LED a los cables de salida (SALIDA). Lo único es que se debe observar la polaridad, y me detendré en esto con más detalle.

Polaridad de entrada (ENTRADA)

Si el voltaje que alimenta al controlador es constante, entonces la salida marcada con el signo "+" debe conectarse al polo positivo de la fuente de alimentación. Si el voltaje es CA, preste atención a la marca de los cables de entrada. Las siguientes opciones son posibles:

1. Marcado "L" y "N": se debe aplicar una fase a la salida "L" (ubicada con un destornillador indicador), a la salida "N" - cero.
2. Marcado "~", "AC" o ausente: la polaridad no es necesaria.

Polaridad de salida (SALIDA)

¡Aquí siempre se respeta la polaridad! El cable positivo está conectado al ánodo del primer LED, el cable negativo está conectado al cátodo del último. Los propios LED están interconectados: el ánodo del siguiente al cátodo del anterior.

Si tiene muchos LED (digamos, 12 piezas), entonces deberán dividirse en varios grupos idénticos, y estos grupos se conectarán en paralelo. Al mismo tiempo, tenga en cuenta que la potencia total consumida por la lámpara será la suma de las potencias de todos los grupos, y el voltaje de funcionamiento corresponderá al voltaje de un grupo.

Controlador lineal de bricolaje para LED

Terminaremos con la teoría, pasemos a la práctica e intentemos montar un controlador lineal con nuestras propias manos. La forma más fácil de resolver este problema es con la ayuda del estabilizador integral generalizado KR142EN12A (su análogo importado es LM317). Puede encontrarlo en cualquier tienda relevante y cuesta alrededor de 20 rublos. Materiales y herramientas necesarios: soldador, probador y cables.

Este microcircuito está diseñado para voltaje de entrada de hasta 40 V, soporta corriente de hasta 1,5 A y, lo más importante, tiene protección integrada contra sobrecarga, cortocircuito y sobrecalentamiento. Es cierto que este es un regulador de voltaje y el controlador debe estabilizar la corriente. Pero resolveremos este problema cambiando ligeramente el esquema típico para encender el microcircuito.

Aquí, el microcircuito se utiliza como elemento regulador que estabiliza la corriente en un nivel dado. ¿Qué valor tendrá esta corriente? Todo depende de la resistencia de la resistencia R1, cuyo valor se calcula mediante una fórmula simple: R = 1.2 / I, donde:

• R - resistencia en ohmios;
• I es la corriente requerida en amperios.

Intentemos construir un controlador para esos LED a partir de los cuales hicimos una lámpara de mesa al comienzo del artículo. Entonces, necesitamos un controlador que genere una corriente estabilizada de 300 mA para un voltaje de 9.9 V. Calculamos el valor de la resistencia R1: 1,2 / 0,3 = 4 ohmios. Dado que la resistencia está en el circuito actual, seleccionamos su potencia al menos 4 vatios.

Las resistencias que se usan en casi todos los televisores como power quenchers aquí son perfectas (estas las hay en cualquier tienda). Tienen una potencia de 2 W y una resistencia de 1-2 ohmios. Si las resistencias son de un solo ohmio, necesitarán 4 piezas, si son de dos ohmios, 2 piezas. Los conectamos en serie para que las resistencias sumen.

Sujetamos el microcircuito a un pequeño radiador y conectamos una cadena de tres LED conectados en serie a la salida de nuestro controlador, observando la polaridad. Se puede incluir. ¿Pero donde? ¿Cuál es el voltaje de entrada de este controlador? Aquí es donde la diversión comienza. El voltaje de entrada debe ser al menos 2-3 voltios más de lo que necesitan los LED, pero no más de 40 V; el microcircuito no resistirá más.

En nuestro caso particular, los LED necesitan 9,9 V. Esto significa que se puede aplicar a la entrada un voltaje constante de 12 a 40 V. Además, este voltaje puede estar desestabilizado. Batería de automóvil adecuada, fuente de alimentación de computadora portátil o PC, transformador reductor con un puente de diodos. Conectamos, observando la polaridad, ¡y nuestra linterna está lista!

Opinión experta

alexey bartosh

Especialista en la reparación, mantenimiento de equipos eléctricos y electrónicos industriales.

Pero, ¿qué pasa con el voltaje de salida? No hay necesidad de preocuparse por esto. Tan pronto como el controlador estabilice la corriente en un nivel determinado, el voltaje deseado en los LED se establecerá sin nuestra ayuda. Quien no cree, toma un probador y mide.

Así terminó nuestra conversación sobre los controladores LED. Espero que ahora no solo sepa cómo funciona este importante nodo, sino que también pueda elegirlo correctamente, conectarlo y, si es necesario, incluso ensamblarlo usted mismo.

Te enviaremos el material por e-mail

En los últimos años, se ha vuelto cada vez más popular. Esto se debe a que los LED utilizados en las lámparas, también llamados diodos emisores de luz (LED), son bastante brillantes, económicos y duraderos. Con la ayuda de elementos LED, se crean efectos de iluminación interesantes y originales que se pueden utilizar en una amplia variedad de interiores. Sin embargo, tales dispositivos de iluminación son muy exigentes con los parámetros de las redes eléctricas, especialmente con la magnitud de la corriente. Por lo tanto, para el funcionamiento normal de la iluminación, se deben incluir controladores para LED en el circuito. En este artículo, intentaremos descubrir qué son los controladores LED, cuáles son sus características principales, cómo no cometer un error al elegir y si es posible hacerlo usted mismo.

Sin un dispositivo en miniatura de este tipo, los LED no funcionarán.

Dado que los LED son dispositivos actuales, son muy sensibles a este parámetro. Para el funcionamiento normal de la iluminación, se requiere que una corriente estabilizada con un valor nominal pase a través del elemento LED. Para estos fines, se creó un controlador para lámparas LED.

Algunos lectores, cuando vean la palabra controlador, se quedarán perplejos, ya que todos estamos acostumbrados a que este término se refiera a algún tipo de software que permite administrar programas y dispositivos. Traducido del inglés, conductor significa: conductor, conductor, correa, mástil, programa de control y más de 10 valores, pero todos ellos están unidos por una función: control. Este es el caso de los controladores, solo controlan la corriente. Entonces, con el término resuelto, ahora vayamos al grano.

El controlador LED es un dispositivo electrónico en cuya salida, después de la estabilización, se forma una corriente constante de la magnitud requerida, que garantiza el funcionamiento normal de los elementos LED. En este caso, es la corriente la que se estabiliza, no el voltaje. Los dispositivos que estabilizan el voltaje de salida se denominan fuentes de alimentación, que también se utilizan para alimentar elementos de iluminación LED.

Como ya entendimos, el parámetro principal del controlador para los LED es la corriente de salida, que el dispositivo puede proporcionar durante mucho tiempo cuando se enciende la carga. Para un brillo normal y estable de los elementos LED, se requiere que fluya una corriente a través del LED, cuyo valor debe coincidir con los valores especificados en la hoja de datos técnicos del semiconductor.

¿Dónde encontraste la aplicación del controlador para LED?

Como regla general, los controladores de LED están diseñados para funcionar con un voltaje de 10, 12, 24, 220 V y una corriente constante de 350 mA, 700 mA y 1 A. Los estabilizadores de corriente para LED se producen principalmente para ciertos productos, pero hay también dispositivos universales, adecuados para elementos LED de los principales fabricantes.

Básicamente, los controladores LED en redes de CA se utilizan para:

En los circuitos eléctricos de corriente continua se necesitan estabilizadores para el normal funcionamiento de la iluminación de a bordo y de los faros de los coches, lámparas portátiles, etc.

Los estabilizadores de corriente están adaptados para trabajar con sistemas de control y sensores de fotocélulas, y debido a su tamaño compacto pueden instalarse fácilmente en cajas de derivación. Además, a través de los controladores, puede cambiar fácilmente el brillo y el color de los elementos LED, reduciendo la cantidad de corriente a través del control digital.

Cómo funcionan los dispositivos estabilizadores LED

El principio de funcionamiento del convertidor para cintas y es mantener un valor de corriente dado independientemente del voltaje de salida. Esta es la diferencia entre una fuente de alimentación y un controlador LED.

Si observamos el circuito presentado anteriormente, veremos que la corriente, gracias a la resistencia R1, se estabiliza y el capacitor C1 establece la frecuencia requerida. Además, el puente de diodos se enciende, como resultado de lo cual se suministra una corriente estabilizada a los LED.

Características del dispositivo a tener en cuenta

Al elegir un controlador LED para lámparas LED, es necesario tener en cuenta los parámetros principales, a saber: corriente, voltaje de salida y potencia consumida por la carga conectada.

La tensión de salida del regulador de corriente depende de los siguientes factores:

• número de elementos LED;
• caída de tensión en el LED;
• Método de conexión.

La corriente de salida del dispositivo está determinada por la potencia y el brillo de los LED. La potencia de la carga afecta la corriente consumida por ella, dependiendo de la intensidad de brillo requerida. Es el estabilizador que proporciona a los LED la corriente de la magnitud requerida.

La potencia de una lámpara LED depende directamente de:

• potencia de cada elemento LED;
• número total de LED;
• colores.

La potencia consumida por la carga se puede calcular mediante la siguiente fórmula:

PAG H = PLED × N , donde

• PAG H – potencia de carga total;
• PAG DIRIGIÓ es la potencia de un LED individual;
• norte - el número de elementos LED conectados a la carga.

La potencia máxima del estabilizador de corriente no debe ser inferior a PH. Para el funcionamiento normal del driver LED, se recomienda prever una reserva de marcha de al menos un 20÷30%.

Además de la potencia y la cantidad de LED, la potencia de la carga conectada al controlador también depende del color de los elementos LED. El hecho es que los LED de diferentes colores tienen diferentes caídas de tensión con el mismo valor de corriente. Entonces, por ejemplo, para un LED CREE XP-E rojo, la caída de voltaje a una corriente de 350 mA es de 1,9 ÷ 2,4 V, y el consumo de energía promedio será de aproximadamente 750 mW. Con la misma corriente, el elemento LED verde tendrá una caída de tensión de 3,3 ÷ 3,9 V, y la potencia media será de casi 1,25 W. En consecuencia, un estabilizador de corriente diseñado para una potencia de 10 W puede alimentar 12 ÷ 13 LED rojos o 7-8 LED verdes.

Tipos de estabilizadores por tipo de dispositivo

Los estabilizadores de corriente para diodos emisores de luz se dividen según el tipo de dispositivo en pulsados ​​y lineales.

La salida del controlador lineal es un generador de corriente, que proporciona una estabilización suave de la corriente de salida con un voltaje de entrada inestable, sin crear interferencias electromagnéticas de alta frecuencia. Dichos dispositivos tienen un diseño simple y bajo costo, pero su baja eficiencia (hasta un 80%) restringe su uso a elementos y tiras LED de bajo consumo.

Los dispositivos de tipo pulso le permiten crear una serie de pulsos de corriente de alta frecuencia en la salida. Dichos controladores funcionan según el principio de modulación de ancho de pulso (PWM), es decir, la corriente de salida promedio está determinada por la relación entre el ancho de pulso y su frecuencia. Dichos dispositivos tienen más demanda debido a su compacidad y mayor eficiencia, que es de aproximadamente el 95%. Sin embargo, en comparación con los controladores PWM lineales, los estabilizadores tienen un mayor nivel de interferencia electromagnética.

Cómo elegir un controlador para LED

Cabe señalar de inmediato que la resistencia no puede ser un reemplazo completo del controlador, ya que no puede proteger los LED de sobretensiones y ruido de impulso. Además, no sería la mejor opción utilizar una fuente de corriente lineal debido a su baja eficiencia, lo que limita las capacidades del estabilizador.

Al elegir un controlador LED para LED, debe cumplir con las siguientes recomendaciones básicas:

• es mejor comprar un estabilizador de corriente al mismo tiempo que la carga;
• tenga en cuenta la caída de tensión en el LED;
• una corriente alta reduce la eficiencia del LED y hace que se sobrecaliente;
• tener en cuenta la potencia de la carga conectada al conductor.

También es necesario prestar atención al hecho de que su potencia, los rangos de operación del voltaje de entrada y salida, la corriente nominal estabilizada y el grado de protección contra la humedad y el polvo del dispositivo están indicados en el cuerpo del estabilizador.

¡Recomendación! Qué tan potente y de alta calidad será el controlador para la tira de LED o el LED, por supuesto, usted elige. Sin embargo, debe recordarse que para el funcionamiento normal de todo el sistema de iluminación que se está creando, es mejor comprar un convertidor propietario, especialmente cuando se trata de focos LED y otros dispositivos de iluminación potentes.

Conexión de convertidores de corriente para LED: circuito controlador para una lámpara LED de 220 V

La mayoría de los fabricantes producen controladores en circuitos integrados (IC) que le permiten alimentar desde bajo voltaje. Todos los convertidores para eso que existen actualmente se dividen en simples, creados sobre la base de 1 ÷ 3 transistores, y otros más complejos, hechos con microcircuitos PWM.

Arriba hay un circuito controlador basado en IC, pero como mencionamos, existen métodos de conexión que usan resistencias y transistores. De hecho, hay muchas opciones de conexión y es simplemente imposible considerarlas todas en detalle en una revisión. En Internet, puede encontrar casi cualquier esquema que sea adecuado específicamente para su situación.

Cómo calcular el regulador de corriente para iluminación LED

Para determinar el voltaje de salida del convertidor, es necesario calcular la relación entre potencia y corriente. Así, por ejemplo, con una potencia de 3 W y una corriente de 0,3 A, la tensión máxima de salida será de 10 V.A continuación, debe decidir el método de conexión, paralelo o en serie, así como la cantidad de LED. El hecho es que la potencia nominal y el voltaje en la salida del controlador dependen de esto. Después de calcular todos estos parámetros, puede seleccionar el estabilizador apropiado.

Cabe señalar que los convertidores diseñados para un determinado número de elementos LED cuentan con protección frente a situaciones de emergencia. Este tipo de dispositivo se caracteriza por un funcionamiento incorrecto cuando se conecta una cantidad menor de LED: se observa parpadeo o no funciona en absoluto.

Controlador regulable para elementos LED: ¿qué es?

Los últimos modelos de convertidores LED están adaptados para trabajar con atenuadores de luminancia de cristal semiconductor. El uso de estos dispositivos permite un uso más racional de la electricidad y aumentar el recurso del elemento LED.

Los convertidores regulables son de dos tipos. Algunos están incluidos en el circuito entre el estabilizador y los elementos de iluminación LED y funcionan mediante control PWM. Los convertidores de este tipo se utilizan para trabajar con tiras de LED, líneas continuas, etc.

En la segunda opción, el atenuador se instala en el espacio entre la fuente de alimentación y el estabilizador, y el principio de funcionamiento es controlar los parámetros de la corriente que pasa a través de los LED y utilizar la modulación de ancho de pulso.

Características de los convertidores de corriente LED chinos

La gran demanda de controladores de iluminación LED ha llevado a su producción en masa en la región asiática, en particular en China. Y este país es famoso no solo por la electrónica de alta calidad, sino también por la producción en masa de todo tipo de falsificaciones. Los controladores LED de fabricación china son convertidores de corriente de pulso, por regla general, diseñados para 350 ÷ 700 mA y en un diseño sin paquete.

Las ventajas de los convertidores de corriente chinos son solo el bajo costo y la presencia de aislamiento galvánico, pero aún hay más desventajas y consisten en:

• alto nivel de interferencia de radio;
• falta de confiabilidad causada por soluciones de circuito baratas;
• vulnerabilidad a las fluctuaciones de la red y sobrecalentamiento;
• alto nivel de ondulación a la salida del estabilizador;
• vida útil corta.

Por lo general, los componentes fabricados en China funcionan al límite, sin stock. Por lo tanto, si desea crear un sistema de iluminación confiable, es mejor comprar un convertidor de LED de un fabricante conocido y confiable.

Vida útil de los convertidores de corriente

Como cualquier dispositivo electrónico, el controlador de la fuente de corriente LED tiene una vida útil determinada, que depende de los siguientes factores:

• estabilidad de voltaje en la red;
• fluctuaciones de temperatura;
• nivel de humedad

Fabricantes de renombre dan una garantía de sus productos por un promedio de 30.000 horas de funcionamiento. Los estabilizadores más baratos y simples están diseñados para funcionar durante 20.000 horas, calidad media - 20.000 horas y japoneses - hasta 70.000 horas.

Circuito controlador LED basado en PT 4115

Debido a la aparición de una gran cantidad de elementos LED con una potencia de 1 ÷ 3 W y un precio bajo, la mayoría de las personas prefieren hacer iluminación para el hogar y el automóvil a partir de ellos. Sin embargo, esto requiere un controlador que estabilice la corriente al valor nominal.

Se recomiendan condensadores de tantalio para el correcto funcionamiento del convertidor. Si no instala un capacitor de potencia, entonces el circuito integrado (IC) simplemente fallará cuando el dispositivo esté conectado a la red. Arriba hay un diagrama de controlador para un LED en un IC PT4115.

Cómo hacer tu propio controlador LED

Con la ayuda de microcircuitos listos para usar, incluso un radioaficionado novato puede ensamblar un convertidor para LED de varias potencias. Esto requiere la capacidad de leer circuitos eléctricos y experiencia con un soldador.

Puede ensamblar un estabilizador de corriente para estabilizadores de 3 vatios utilizando un microcircuito del fabricante chino PowTech - PT4115. Este IC se puede utilizar para elementos LED con una potencia de más de 1 W y consta de unidades de control con un transistor de salida bastante potente. El convertidor basado en PT4115 tiene alta eficiencia y componentes mínimos.

Como puede ver, con experiencia, conocimiento y ganas, puede ensamblar un controlador LED en casi cualquier esquema. Ahora veamos una instrucción paso a paso para crear el convertidor de corriente más simple para 3 elementos LED con una potencia de 1 W cada uno, desde un cargador de teléfono móvil. Por cierto, esto lo ayudará a comprender mejor el funcionamiento del dispositivo y luego pasar a circuitos más complejos diseñados para una mayor cantidad de LED y cinta.

Instrucciones para ensamblar un controlador para LED

Imagen	Descripción de la etapa
	Para montar el estabilizador, necesitará un cargador de teléfono móvil antiguo. Tomamos de Samsung, son muy confiables. Desmonte con cuidado el cargador con parámetros de 5 V y 700 mA.
	También necesitamos una resistencia variable (recorte) de 10 kΩ, 3 LED de 1 W y un cable con un enchufe.
	Así es como se ve el cargador desmontado, que volveremos a hacer.
	Soldamos la resistencia de salida a 5 kOhm y colocamos un "trimmer" en su lugar.
	A continuación, encontramos la salida a la carga y, una vez determinada la polaridad, soldamos los LED premontados en serie.
	Soldamos los contactos viejos del cable y en su lugar conectamos el cable con el enchufe. Antes de verificar el rendimiento del controlador LED, debe asegurarse de que las conexiones sean correctas, que sean fuertes y que nada cree un cortocircuito. Solo entonces puedes empezar a probar.
	Con una resistencia de recorte, comenzamos el ajuste hasta que los LED comiencen a brillar.
	Como puede ver, los elementos LED están encendidos.
	El probador verifica los parámetros que necesitamos: voltaje de salida, corriente y potencia. Si es necesario, ajuste la resistencia.
	¡Eso es todo! Los LED se encienden normalmente, no hay chispas ni humo en ninguna parte, lo que significa que la alteración fue exitosa, por lo que lo felicitamos.

Como puede ver, hacer un controlador LED simple es muy simple. Por supuesto, este esquema puede no ser interesante para los radioaficionados experimentados, pero para un principiante es perfecto para practicar.