Áramgenerátoros tápegységek helytelen kiválasztásának a hatása a LED-lámpára és a tápegységre

A legfontosabb követelmények:

Ha egy fényforrást áramgenerátoros meghajtásra terveztek, azt nem lehet feszültségszabályozott tápegységgel működtetni.
Az áramgenerátoros tápegység alapeleme a kimenő áram erőssége, pl. 950 milliamper. Ez olyan mint amikor fix feszültségű tápegységre azt mondjuk hogy 12 Voltos. Az előzőnél az áram nem változik, az utóbbinál a feszültség nem változik (mármint szabályos üzemeltetési körülmények között.
Az áramgenerátoros tápegység második fontos alapelem a feszültségtartománya, pl. 36-50 Volt. Ez olyan mint amikor fix feszültségű tápegységre azt mondjuk hogy a kimenő áram max. 5 Amper. Tehát ez 0-5 Amper közötti tartományt jelent.
Észrevehettük, hogy amíg egy fix feszültségű tápegység esetén a maximum áramot adják csak, meg mert a minimum érték az 0 közeli, – addig az áramgenerátoros tápegységeknél az alsó feszültségértéket is megadják, mert az sohasem 0 Volt.
Tehát egy áramgenerátoros tápegység használhatósági tartomány szinte mindig lényegesen kisebb mint egy fix feszültségű tápegységé. Ráadásul, amíg egy fix feszültségű tápegységeknél vannak gyakori elterjed feszültségértékek, 5 Volt, 12 Volt 24 Volt, stb. Addig a áramgenerátoros tápoknál sokkal nagyobb a variációs lehetőség, mert nincsenek elterjedtebb áramértékek. Még az azonos kinézetű és teljesítményű LED panelek is gyártónként más áramra vannak méretezve. Szinte 350mA-től 50mA-es lépésekben 1150mA-ig bármilyen érték előfordulhat a LED világítástechnikában, és nem igazán jelenthető ki egyik sem általánosabb értéknek.
Az áramgenerátoros meghajtást igénylő LED-lámpádat csakis olyan erősségű árammal hajthatod meg amilyennel megtervezték. És a gyártó által meghatározott működési feszültségnek benne kell lenni a tápegységen feltüntetett feszültségtartományban.

Optonica LED panel illusztráció

De nézzük meg, hogyan járhatsz, ha ezeket a követelményeket megszeged:

1. Ha egy áramgenerátoros meghajtású LED panelt olyan tápegységgel hajtunk meg, ami az áramerősség tekintetében pontosan megfelelő, de a LED-panel feszültségigénye alacsonyabb mint a tápegység működési feszültségtartománya, akkor több forgatókönyv is lehetséges:

1. A LED panel nem fog működni:

Ez a legvalószínűbb forgatókönyv. Az áramgenerátoros meghajtású LED panelek specifikus feszültségre vannak tervezve. Ha a tápegység túl magas feszültséget biztosít, a LED-ek nem fognak bekapcsolni.
Bizonyos esetekben a LED-ek villogni vagy gyengén világítani fognak, mielőtt meghibásodnak.

2. A LED panel túlmelegszik és meghibásodik:

Ha a tápegység kis mértékben magasabb feszültséget biztosít, mint a LED panel igénye, a LED-ek túl sok energiát kaphatnak, ami túlmelegedéshez vezethet.
A túlmelegedés rövidíti a LED-ek élettartamát, és végleges meghibásodásukhoz vezethet.

3. A LED panel működhet, de a fényerőssége csökkent lehet:

Ez a forgatókönyv kevésbé valószínű. Bizonyos esetekben a LED-ek egy bizonyos feszültségtartományon belül képesek működni, a fényerősség csökkenése mellett.
Ha a tápegység nem túl magas feszültséget biztosít, a LED-ek működhetnek, de a fényerősségük alacsonyabb lesz a normálnál.

Furcsának tűnhet az a következtetés, hogy amennyiben a kelleténél kissé magasabb feszültséget kap a LED-panel akkor a csökkenni fog nem pedig nőni.

Általánosságban igaz, hogy a feszültség növelése növeli a teljesítményt és a fényerősséget. Azonban a LED-ek esetében ez nem mindig van így. Ennek oka a LED-ek nemlineáris feszültség-áram karakterisztikájúak.
A LED-ek feszültség-áram karakterisztikája azt mutatja, hogy a LED-en átfolyó áram nem arányosan növekszik a feszültséggel. Alacsony feszültségen az áram exponenciálisan nő a feszültséggel. Azonban a feszültség emelkedésével az áram növekedése lassul, és egy ponton eléri a telítést.
Ha a tápegység túl magas feszültséget ad a LED panelnek, a LED-eken átfolyó áram nem fog tovább növekedni. Ehelyett a LED-ek túl sok energiát kapnak, ami túlmelegedéshez vezethet. A túlmelegedés csökkentheti a LED-ek fényerősségét, és rövidítheti az élettartamukat.
Ezenkívül az áramgenerátoros meghajtású LED panelek beépített áramkorlátozóval rendelkeznek. Ez az áramkorlátozó megakadályozza, hogy a LED-eken túl nagy áram folyjon át, amely károsíthatná őket. Ha a tápegység túl magas feszültséget ad a LED panelnek, az áramkorlátozó bekapcsol, és csökkenti az áramot. Ez a fényerősség csökkenéséhez vezet.
Összességében megállapítható, hogy a LED panelek feszültség-áram karakterisztikája és az áramkorlátozó miatt a túl magas feszültség nem növeli a fényerősséget, hanem csökkentheti azt, és károsíthatja a LED-eket.

Optonica LED panel illusztráció

2. Ha egy áramgenerátoros meghajtású LED panelt olyan tápegységgel hajtunk meg, ami az áramerősség tekintetében pontosan megfelelő, de a LED-panel magasabb feszültségigényű mint a tápegység működési feszültségtartománya, akkor is több forgatókönyv lehetséges:

1. A LED panel nem fog működni:

Ez a legvalószínűbb forgatókönyv. Az áramgenerátoros meghajtású LED panelek specifikus feszültségre vannak tervezve. Ha a tápegység túl alacsony feszültséget biztosít, a LED-ek nem fognak bekapcsolni.
Bizonyos esetekben a LED-ek villogni vagy gyengén világítani fognak, mielőtt meghibásodnak.

2. A LED panel túlmelegszik és meghibásodik:

Ha a tápegység kis mértékben alacsonyabb feszültséget biztosít, mint a LED panel igénye, a LED-ek nem fognak elegendő energiát kapni, és nem fognak megfelelően működni.
Ez a túlmelegedéshez vezethet, ami rövidíti a LED-ek élettartamát, és végleges meghibásodásukhoz vezethet.

3. A LED panel működhet, de a fényerőssége csökkent lehet:

Ez a forgatókönyv kevésbé valószínű. Bizonyos esetekben a LED-ek egy bizonyos feszültségtartományon belül képesek működni, a fényerősség csökkenése mellett.
Ha a tápegység nem túl alacsony feszültséget biztosít, a LED-ek működhetnek, de a fényerősségük alacsonyabb lesz a normálnál.

Optonica LED panel illusztráció

3. Ha egy áramgenerátoros meghajtású LED panelt olyan tápegységgel hajtunk meg, ami kisebb áramerősséget ad le, mint amit a LED-panel igényel, de a LED-panel feszültségigénye helyesen benne van a tápegység működési feszültségtartományában, akkor alábbiak valamelyike lehetséges:

1. A LED panel gyengébb fényerősséggel fog működni:

Ez a legvalószínűbb forgatókönyv. Ha a tápegység nem tudja biztosítani a LED-panel szükséges áramerősségét, a LED-ek nem fognak teljes fényerősséggel világítani.
A fényerősség csökkenése arányos lesz az áramerősség csökkenésével.

2. A LED panel túlmelegszik és meghibásodik:

Ha a tápegység szignifikánsan alacsonyabb áramerősséget ad le, mint a LED-panel igénye, a LED-ek túl sok energiát kaphatnak a feszültség miatt, ami túlmelegedéshez vezethet.
A túlmelegedés rövidíti a LED-ek élettartamát, és végleges meghibásodásukhoz vezethet.

3. A LED panel működhet, de a fényerőssége ingadozhat:

Ez a forgatókönyv kevésbé valószínű. Bizonyos esetekben a LED-ek egy bizonyos áramerősség-tartományon belül képesek működni, a fényerősség ingadozása mellett.
Ha a tápegység nem tudja stabil áramerősséget biztosítani, a LED-ek fényerőssége ingadozhat.

Elgondolkoztató az a rész, hogy “ha a tápegység szignifikánsan alacsonyabb áramerősséget ad le, mint a LED-panel igénye, a LED-ek túl sok energiát kaphatnak a feszültség miatt, ami túlmelegedéshez vezethet.”

Ennek oka, hogy a LED-ek feszültség-áram karakterisztikája nemlineáris. Ez azt jelenti, hogy a LED-en átfolyó áram nem arányosan növekszik a feszültséggel. Nyitófeszültséget átlépve az áram exponenciálisan nő a feszültséghez képest. Azonban a feszültség további emelkedésével az áram növekedése lassul, és egy ponton eléri a telítést.
Ha a tápegység szignifikánsan alacsonyabb áramerősséget ad le, mint a LED-panel igénye, a LED-ek nem fognak elegendő áramot kapni. Ez megnöveli a LED-eken átfolyó feszültséget, mivel a LED-ek megpróbálják fenntartani az áramot.
Azonban a feszültség növekedése nem kompenzálja az áram csökkenését. A teljesítmény (amely a feszültség és az áram szorzata) csökkenni fog. Ez a LED-ek gyengébb fényerősségéhez vezet.
Ezenkívül a megnövekedett feszültség túlmelegedéshez vezethet a LED-ekben. Ez rövidíti a LED-ek élettartamát, és végleges meghibásodásukhoz vezethet.
Ugyanakkor ilyen esetben ha a feszültségnövekedési igény átlépné a tápegység felső feszültség korlátját, akkor a LED-panel nagy valószínűséggel nem fog világítani, így meg van az esélye, hogy nem fog tönkremenni, míg ha a tápegység felső feszültség korlátja alatt marad a LED-panel megnövekedett feszültségigénye a tápegység kiszolgálja azt így nagy valószínűséggel meghibásodik.
Azonban a nem megfelelő tápegység használata még akkor is károsíthatja a LED panelt, ha a feszültségigény nem haladja meg a tápegység felső feszültségkorlátját. Ennek oka a nem stabil feszültség és áram lehet, amit a tápegység biztosít. A nem stabil feszültség és áram túlmelegedéshez vezethet a LED-ekben, ami rövidíti az élettartamukat, és végleges meghibásodásukhoz vezethet.

4. Ha egy áramgenerátoros meghajtású LED panelt olyan tápegységgel hajtunk meg, ami nagyobb áramerősséget ad le, mint amit a LED-panel igényel, de a LED-panel feszültségigénye helyesen benne van a tápegység működési feszültségtartományában, akkor:

Akkor a LED-panel valószínűleg meghibásodik. Ez azért van, mert a túl nagy áram túlmelegedéshez vezet a LED-ekben, ami rövidíti az élettartamukat, és végleges meghibásodásukhoz vezethet.

A LED-ek nemlineáris feszültség-áram karakterisztikával rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy a LED-en átfolyó áram nem arányosan növekszik a feszültséggel. Alacsony feszültségen az áram exponenciálisan nő a feszültséggel. Azonban a feszültség emelkedésével az áram növekedése lassul, és egy ponton eléri a telítést.
Ha a tápegység túl nagy áramerősséget ad le, a LED-eken átfolyó áram meghaladja a telítési áramot. Ez a megnövekedett áram túlmelegedéshez vezet a LED-ekben. A túlmelegedés károsítja a LED-ek szerkezetét, ami rövidíti az élettartamukat, és végleges meghibásodásukhoz vezethet.
Ezenkívül a túl nagy áram túlterhelést okozhat a tápegységben. Ez a túlterhelés lekapcsolhatja a tápegységet, vagy károsíthatja a tápegység alkatrészeit.
Semmiképp nem javasolt olyan tápegységet használni a LED panelekhez, amelynek áramerőssége nagyobb a LED panel specifikációiban megadott áramerősségnél. A nem megfelelő tápegység használata károsíthatja a LED panelt, a tápegységet, rövidíti a LED-ek élettartamát, és veszélyes lehet.

Nem szabad kísérletezni az áramgenerátoros tápegységekkel. Mindig olyan tápegységet kell használni, amely megfelel a LED panel specifikációinak. A nem megfelelő tápegység használata károsíthatja a LED panelt, és veszélyes lehet.