Високо{0}}напонски наспрам ниског{2}}напона ЛЕД диоде

Увод: Подела напона у ЛЕД технологији

Еволуција ЛЕД технологије довела је до две различите архитектуре напајања-високог-високог напона (ХВ-ЛЕД) и нисконапонских (ЛВ-ЛЕД) система-сваки са јединственим карактеристикама које их чине погодним за различите примене. Како се дизајнери расвете и електроинжењери све више суочавају са одлукама о томе који систем да имплементирају, разумевање фундаменталних разлика између ових технологија постаје од суштинског значаја. Овај чланак од 1500-речи пружа детаљно техничко поређење ХВ-ЛЕД-а и ЛВ-ЛЕД-а, испитујући њихове принципе рада, параметре перформанси, сценарије примене и будуће трендове развоја.

Одељак 1: Основни принципи рада

1.1 Високо{0}}напонске ЛЕД диоде(ХВ-ЛЕД диоде)

Дефиниција: Обично раде на 100-277В АЦ (или 48-57В ДЦ за неке класификације)
Цирцуит Арцхитецтуре:

Укључите више ЛЕД чипова (обично 20-100) повезаних у серију

Интегрисани мостни исправљачи интерно претварају АЦ у ДЦ

Често укључују уграђене-тренутне-ограничавајуће отпорнике

Пример: ЛЕД од 120В АЦ може да садржи 36 чипова у серији (по 3,3В)

Кључне карактеристике:

Директан рад на АЦ линији (није потребан екстерни драјвер)

Нижи захтеви за струју (обично 20-50мА)

Већи укупни напон система

1.2 Нисконапонске{0}}ЛЕД диоде(ЛВ{0}}ЛЕД диоде)

Дефиниција: Углавном ради на 12-24В ДЦ (понекад и до 36В)
Цирцуит Арцхитецтуре:

Мање серијски{0}}повезаних чипова (обично 3-6)

Захтева екстерно напајање једносмерном струјом или драјвер

Тренутна регулација се врши екстерно

Пример: 12В ЛЕД низ са 3 серије чипа (по 3,6В) плус струјни-ограничавајући отпорник

Кључне карактеристике:

Захтева конверзију напона{0}}на ниже

Веће радне струје (350мА-1А уобичајено)

Нижи напони појединачних компоненти

Одељак 2: Поређење учинка

2.1 Електричне карактеристике

2.2 Ефикасност и термичке перформансе

ХВ-ЛЕД диоде:

80-85% типичне ефикасности система (укључујући губитке при исправљању)

Већи пад напона на унутрашњим отпорницима повећава производњу топлоте

Изазови управљања топлотом због компактног интегрисаног дизајна

ЛВ-ЛЕД диоде:

85-92% ефикасност система са квалитетним драјверима

Ефикаснија регулација струје смањује термички стрес

Боље одвођење топлоте кроз одвојено постављање драјвера

2.3 Поузданост и животни век

Режими квара:

ХВ-ЛЕД: квар једног чипа може да онемогући цео низ

ЛВ-ЛЕД: квар је обично ограничен на појединачна под-кола

МТБФ (средње време између кварова):

ХВ-ЛЕД: 25.000-35.000 сати (ограничено интегрисаним компонентама)

ЛВ-ЛЕД: 50.000-100.000 сати (са квалитетним драјверима)

Одељак 3: Посебна разматрања-примена

3.1 Где ХВ-ЛЕД светли Екцел

1. Ретрофит осветљење:

Директна замена за сијалице са жарном нити/ЦФЛ

Нема проблема са компатибилношћу драјвера

Пример: Е26/Е27 основне ЛЕД сијалице

2. Линеарни системи осветљења:

Дуги рад без бриге о паду напона

Поједностављено ожичење (нису потребни локални драјвери)

Пример: ЛЕД цевна светла

3. Цена{1}}Осетљиве апликације:

Нижи почетни трошкови (без екстерног управљачког програма)

Лакша инсталација за-нетехничке кориснике

3.2 Где светле ЛВ-ЛЕД диоде

1. Прецизно осветљење:

Врхунска конзистенција боје

Регулација стабилне струје

Пример: Музејско осветљење

2. Конфигурабилни системи:

Дизајн флексибилних низова

Скалабилна дистрибуција енергије

Пример: Архитектонски РГБВ системи

3. Безбедносна{1}}критична окружења:

Мањи ризик од шока

СЕЛВ (Сафети Ектра-Лов Волтаге) усклађеност

Пример: Осветљење базена, морске апликације

Одељак 4: Фактори дизајна и имплементације

4.1 Импликације дизајна система

ХВ-Изазови дизајна ЛЕД диода:

Електромагнетне сметње (ЕМИ) од исправљања наизменичне струје

Ограничене могућности затамњивања

Тешко управљање топлотом у компактним форматима

ЛВ-Предности дизајна ЛЕД диода:

Чиста једносмерна струја омогућава прецизну контролу

Флексибилни фактори облика

Боља компатибилност са паметним системима

4.2 Анализа трошкова

Одељак 5: Безбедносна и регулаторна разматрања

5.1 Опасност од удара

ХВ-ЛЕД диоде:

Захтевати одговарајућу изолацију

Захтеви за ожичење НЕЦ класе 1

Већи потенцијал блица лука

ЛВ-ЛЕД диоде:

Доступне су опције усаглашене са класом 2/СЕЛВ

Смањен ризик од смртоносног шока

Лакше је испунити захтеве НЕЦ 725

5.2 Захтеви за сертификацију

Заједнички стандарди:

УЛ 8750 (ЛЕД опрема)

ИЕЦ 61347 (уређај за контролу лампе)

ЕН 60598 (светиљке)

ХВ{0}}специфичан:

УЛ 1993 (Са-лампе са самосталним баластом)

Додатно ЕМИ/ЕМЦ тестирање

ЛВ{0}}Специфичан:

УЛ 1310 (агрегати класе 2)

Често захтевају ИП оцене за спољашњу употребу

Одељак 6: Технолошки трендови и будући развој

6.1 ХВ-ЛЕД иновације

Побољшани интегрисани драјвери (нпр. кола Ацтиве Валлеи Филл)

Боља заштита од кварова серије

Рад веће фреквенције за смањење треперења

6.2 ЛВ-Напредак ЛЕД диода

Компактнији, ефикаснији драјвери (засновани на ГаН{0}})

ПоЕ (Повер овер Етхернет) интеграција

Напредни материјали термичког интерфејса

6.3 Хибридни системи у настајању

Дистрибуирана нисконапонска-архитектура са централизованом конверзијом

Паметне тренутне{0}}конфигурације дељења

Универзални дизајн улазног напона (90-305В АЦ)

Закључак: Прави избор напона

Одлука између ХВ-ЛЕД-а и ЛВ-ЛЕД-а на крају зависи од специфичних захтева примене:

Изаберите ХВ-ЛЕД када:

Једноставност и цена су примарни проблеми

Пожељна је директна веза наизменичне струје

Ограничење простора спречава постављање спољног драјвера

Изаберите ЛВ-ЛЕД када:

Перформансе и дуговечност су критични

Потребна је конфигурација система

Потребна је безбедност или интеграција паметне контроле

Како обе технологије настављају да се развијају, видимо конвергенцију у неким областима -ХВ-ЛЕД диоде усвајају боље карактеристике управљања, док ЛВ-ЛЕД постижу веће густине снаге. Разумевање ових фундаменталних разлика омогућава професионалцима за осветљење да донесу информисане одлуке које балансирају перформансе, цену и безбедност за сваку јединствену примену.