Obecnie około 70% awarii lamp LED jest spowodowanych problemami z zasilaniem. Czy formułując plan zasilania UVC LED, należy wybrać rozwiązanie stałonapięciowe i rozwiązanie stałoprądowe?
1. Porównanie rozwiązań stałonapięciowych i stałoprądowych
Według statystyk około 70% obecnych awarii lamp LED to problemy z zasilaniem, około 20% to problemy z okablowaniem i strukturą, a mniej niż 10% to problemy z jakością koralików lamp LED. Dlatego wybór rozwiązań zarządzania energią ma duże znaczenie dla produktu. Liczy się jakość i niezawodność.
Przy opracowywaniu rozwiązań zasilania dla diod UVC często słyszy się o rozwiązaniach stałonapięciowych i rozwiązaniach stałoprądowych. Jaka jest różnica między tymi dwoma rozwiązaniami?
Tak zwany zasilacz stałoprądowy oznacza, że bez względu na to, jak zmienia się obciążenie, prąd wyjściowy się nie zmienia. Jeśli podłączysz amperomierz do obciążenia i zmierzysz obciążenie równolegle z woltomierzem, przekonasz się, że im większa rezystancja wewnętrzna obciążenia, tym wyższe napięcie wyjściowe, podczas gdy wskazanie amperomierza pozostaje niezmienione, co jest zwykle używane przy wysokich - produkty LED mocy. Zasilacz stałonapięciowy to to, co często mówi się o zasilaczu regulowanym. Bez względu na to, jak zmienia się obciążenie, napięcie wyjściowe się nie zmieni. Jeśli podłączysz amperomierz do obciążenia i zmierzysz obciążenie równolegle z woltomierzem, przekonasz się, że im większa rezystancja wewnętrzna obciążenia, tym mniejszy prąd wyjściowy, podczas gdy wskazanie woltomierza pozostaje niezmienione. Jest obecnie stosowany w modułach LED o niskim poborze mocy i taśmach LED o niskim poborze mocy. Więcej. Oczywiście wszystkie powyższe są idealnymi zasilaczami. Rzeczywiste zasilacze stałoprądowe i stałonapięciowe mają ograniczenia zakresu mocy, a zasilacz automatycznie zabezpieczy lub zatrzyma wyjście i uruchomi alarm.
2. Wybór schematu zasilania dla UVC LED
Czy moduły UVC LED powinny być zasilane zasilaczem stałonapięciowym czy zasilaczem stałoprądowym? Przede wszystkim dlatego, że jasność kulki lampy LED jest proporcjonalna do jej prądu przewodzenia; a wytwarzanie ciepła przez UVC jest stosunkowo duże, wielkość prądu bezpośrednio określa ilość ciepła wytwarzanego przez koralik lampy. Po drugie, sama dioda UVC jest diodą emitującą światło, a jej charakterystyka woltamperowa jest bardzo podobna do krzywej charakterystyki woltamperowej zwykłej diody. Biorąc za przykład chip UVC znanego producenta, jego charakterystyka woltamperowa jest pokazana na poniższym rysunku:
Znanego producenta' krzywa charakterystyka woltamperowa chipa UVC
Jak widać na rysunku, ze względu na nieliniowość krzywej charakterystyki woltamperowej chipa UVC, niewielka zmiana napięcia spowoduje dużą zmianę prądu. Na przykład, jeśli napięcie wzrośnie z 6,71 V do 6,87 V, prąd wzrośnie o 20 mA.
Ze względu na duże różnice elektryczne między różnymi chipami obecnych producentów chipów UVC, w trakcie użytkowania, jeśli zostanie przyjęte rozwiązanie o stałym napięciu, różnica jasności między różnymi kulkami lampy będzie duża, a wytwarzanie ciepła przez chip UVC jest duży, a prąd jest dodatnio skorelowany, co spowoduje również dużą różnicę temperatury pracy pomiędzy różnymi kulkami lampy, co nie sprzyja zarządzaniu niezawodnością. Przyjęcie rozwiązania ze stałym prądem może zapewnić, że jasność każdego koralika lampy będzie taka sama, a wartość opałowa równa, co ma ogromną przewagę w porównaniu z rozwiązaniem ze stałym napięciem.
Jednocześnie, ponieważ rezystancja urządzeń półprzewodnikowych maleje wraz ze wzrostem temperatury. Jeśli zostanie przyjęty schemat stałego napięcia, temperatura kulek lampy UVC wzrośnie po zapaleniu kulek lampy przez pewien czas, a rezystancja chipa zmniejszy się, co spowoduje wzrost prądu, tworząc dodatnie sprzężenie zwrotne do dalszego zwiększyć temperaturę urządzenia. Wysoka temperatura wpływa na niezawodność urządzenia. Na przykład, gdy koralik lampy UVC jest po raz pierwszy zapalany przy stałym napięciu 7,2 V, prąd wynosi 350 mA. Po pewnym czasie, wraz ze wzrostem temperatury, rezystancja chipa spada, przepływający prąd osiąga 1000mA, a obciążenie urządzenia źródła światła wzrasta do 3. Mniej więcej razy.
Dlatego przy wyborze zasilacza często zalecane jest rozwiązanie stałoprądowe.
