Bei so vielen verfügbaren Optionen kann es manchmal schwierig sein, den richtigen LED-Transformator zu finden. In diesem Artikel werden wir die Frage nach Konstantstrom oder Gleichspannung klären. Konstanter Strom (CC) und konstante Spannung (CV). Wir beantworten die Fragen, warum und wann sie benötigt werden, und gehen auf ihre Eigenschaften ein.
Was ist ein LED-Transformator?
Ein LED-Transformator ist ein Gerät, das die Stromstärke reguliert, die zu den LED-Schaltungen fließt. Alle Transformatoren haben entweder eine konstante Spannung (CV) oder einen konstanten Strom (CC) oder beides. Es stellt sich die Frage, welchen der beiden Treiber Sie benötigen? Die einfache Antwort lautet, dass dies hauptsächlich von Ihrer LED-Leuchte abhängt. Wir haben in diesem Blog schon einmal über Led-Transformatoren geschrieben, daher gibt es hier mehr Informationen zu diesem Thema.
Wie funktioniert die LED?
LEDs sind heute die am häufigsten verwendete Lichtquelle. LEDs sind Halbleiterdioden, die durch die Zusammenführung von zwei leicht unterschiedlichen Materialien zu einem PN-Übergang (positiv und negativ) entstehen.
P-Löcher haben eine zusätzliche positive Ladung, und N-Elektronen haben eine zusätzliche negative Ladung. Wenn Sie diese in einem PN-Übergang kombinieren, erzeugen Sie Licht, indem Sie einen Gleichstrom anlegen.
Die Farbe des Lichts hängt von den im Halbleiter verwendeten Materialien ab. Mehr über die LED als Technologie erfahren Sie in unserem Artikel Was ist eine LED?
Wie jeder andere Halbleiter lassen LEDs den Strom vorwärts fließen, verhindern aber, dass der Strom rückwärts fließt. Eine LED erzeugt Licht, wenn ein elektrischer Strom durch sie von der Anode (+) zur Kathode (-) fließt.
LED-Stromeigenschaften und Temperaturkoeffizient
Wie herkömmliche PN-Übergangsdioden sind auch LEDs von der Menge des Stroms abhängig, der durch die Durchlassspannung fließt. Kleine Änderungen der Spannung verursachen große Änderungen des Stroms.
Normalerweise beträgt die Vorwärtsspannung (Volt) von LEDs 2-3,5 V bei einem Vorwärtsstrom von 10-200 mA. Das bedeutet, dass die Stromstärke schon bei einer kleinen Änderung der Spannung drastisch ansteigt.
Sie könnten denken, dass bei einer festen Spannung einer LED auch der Strom fest ist. Das heißt, die konstante Spannung oder der konstante Strom sind gleich.
Tatsächlich ist das Verhältnis von Spannung zu Strom bei LEDs nicht fest, sondern ändert sich mit der Temperatur. Während die Spannung also fest ist, ist der Strom nicht fest, sondern ändert sich mit der Temperatur. Das liegt daran, dass die LED eine Diode ist und einen negativen Temperaturkoeffizienten hat.
Die Abbildung unten zeigt 3 Kurven, die LEDs bei verschiedenen Temperaturen darstellen. Bei der gleichen Spannung von 3,3 Volt betragen die Ströme 8 mA, 20 mA und 37 mA.
Temperaturkoeffizient, in der Regel -2 mV/Grad (-1,5 - 2,5 mV/°C), was bedeutet, dass der Stromverbrauch der LED mit steigender Temperatur proportional stärker ansteigt.
Mit anderen Worten: Bei der Konstruktion einer LED-Leuchte beeinflusst das Kühlelement den Stromverbrauch der LED. Um den richtigen Transformator auszuwählen, muss der Stromverbrauch der LED bei ihrer Betriebs- und Betriebstemperatur gemessen werden.
Wir haben die Frage in unserem Artikel Warum verträgt Leder keine Hitze? ausführlicher diskutiert .
Was ist ein Konstantstrom-LED-Transformator?
Der Konstantstrom-LED-Transformator ändert die Spannung über der gesamten Leuchtengruppe, um einen konstanten Strom zu erhalten. LEDs, die für den Betrieb mit einem Konstantstromtransformator ausgelegt sind, benötigen daher eine bestimmte Strommenge, um ordnungsgemäß zu funktionieren.
Led-Licht ist bei höherer Stromstärke heller, aber wenn die Stromstärke nicht der für die Led vorgesehenen Stromstärke entspricht, brennt die Led heller und heißer, was dazu führt, dass die Led schnell ausbrennt. Außerdem verliert eine LED, die zu heiß brennt, Lichteigenschaften wie die Farbwiedergabe. Deshalb sind ein konstanter Strom und Konstantstromtransformatoren für LEDs so wichtig.
Aus dem Diagramm des LED-Temperaturkoeffizienten können wir ersehen, dass es besser ist, einen LED-Transformator mit festem Strom zu verwenden, um einen Temperaturanstieg zu verhindern.
Wann wird ein Konstantstrom-LED-Transformator benötigt?
Standard-Stromtransformatoren werden hauptsächlich in LED-Leuchten verwendet, bei denen der Stromausgang des LED-Transformators die LED-Schaltung direkt mit Strom versorgt. Diese Methode bietet eine hohe Effizienz und geringe Komplexität.
Konstantstrom-LED-Transformatoren sind die beste Wahl, wenn Sie z.B. die Leuchte selbst bauen. Diese Transformatoren können mit einer einzelnen Glühbirne oder in einer LED-Kette in Reihe verwendet werden. Die Wahl eines Led-Transformators hängt entscheidend von dem Zweck ab, für den Sie ihn verwenden möchten. Der Hersteller des Led-Schaltkreises oder der Leuchte gibt immer die Stromstärke an, die für den Betrieb der Led erforderlich ist.
Für die Beleuchtungssteuerung sind Konstantstromtransformatoren die beste Wahl, da sie eine kontinuierliche Steuerung von Helligkeit und Lichtqualität ermöglichen, wenn die Stromstärke bekannt ist.
Was ist der Konstantspannungstransformator?
Die gängigsten LED-Transformatoren sind jedoch Konstantspannungstransformatoren, 12 VDC oder 24 VDC. Diese Transformatoren sind für eine konstante Spannung ausgelegt. Die Höhe des Stroms wiederum variiert. Eine LED-Leuchte mit konstanter Spannung benötigt eine bestimmte Spannung, um richtig zu funktionieren.
Diese LED-Lampen haben einen eingebauten Strombegrenzer oder Regler, um die Spannung konstant zu halten. Der vom Konstantspannungstransformator erzeugte Strom kann variieren, da die Anzahl der LED-Lampen unterschiedlich sein kann. Zum Beispiel benötigen zwei Meter LED-Streifen doppelt so viel Strom wie ein Meter.
Kann ich einen Konstantspannungs-LED-Transformator direkt für eine beliebige LED verwenden?
Wir wissen bereits, dass mit steigender Betriebstemperatur die Stromaufnahme der LED zunimmt. Wenn die Spannung (V) konstant ist, steigt natürlich auch der Strom (A). Wenn wir einen Konstantspannungstransformator für eine Konstantstrom-LED verwenden, steigt die Temperatur sehr schnell an. Wenn der Strom eingeschaltet wird, kann die Temperatur der LED leicht auf über +80 oder +90 Grad Celsius ansteigen. Die LED wird also nicht lange halten und erlöschen.
Gemäß dem oben gezeigten Diagramm steigt die Temperatur, wenn der Strom ansteigt. Eine LED, die für einen Strom von 20 mA ausgelegt ist, zieht beispielsweise 35 mA und die Temperatur steigt auf 85 Grad und bleibt dort, ohne dass sich die Helligkeit der LED erhöht.
Wie kann dann ein Konstantspannungstransformator für einen Konstantstromtransformator verwendet werden?
Der LED-Schaltung kann ein Strombegrenzer hinzugefügt werden. Auf diese Weise wird die konstante Spannung zum konstanten Strom für die LED. Dadurch wird verhindert, dass die LED zu viel Strom abbekommt und überhitzt, was die Lebensdauer der LED verlängert.
Wann wird ein Konstantspannungstransformator benötigt?
Sie können einen LED-Transformator mit konstanter Spannung (V) mit mehreren parallel geschalteten LEDs, wie z.B. LED-Streifen, verwenden. Was diese LED-Lampen und LED-Streifen gemeinsam haben, ist, dass der Hersteller Strombegrenzer in die Lampe eingebaut hat.
Das Bild zeigt eine LED-Leiste mit einem eingebauten Strombegrenzungswiderstand. Der Widerstand begrenzt den Strom in einer Reihe von 3 LEDs mit einem 470 Ohm Widerstand. Es handelt sich um eine weiße LED-Schaltung mit einer Versorgungsspannung von 3,2 V. Bei einer 24 V-LED-Leiste in diesem Fall erhält jede LED-Schaltung 30 mA (24 V-3x3,2 V)/470 = 30 mA Strom.
Diese Art der Konstruktion eignet sich für DC-zu-DC-LED-Transformatoren. Led-Streifen haben immer eine Begrenzung von 3-6 LEDs in Serie, wodurch der Streifen zwischen den Serien geschnitten werden kann.
Nehmen wir das Beispiel eines LED-Streifens mit 5 Sets von 3 LEDs.
Jeder Satz von 3 LEDs benötigt 90 mA (30 mA pro LED). Die LEDs funktionieren also perfekt mit 450 mA Strom.
Wenn wir den Streifen mit 450 mA betreiben, aber ein Stück abschneiden, bleiben vier Serien übrig, und der Strom in jeder Serie steigt auf 112,5 mA (37,5 mA pro LED).
Ein erhöhter Strom wird die LED-Schaltkreise beschädigen, daher ist es besser, einen LED-Transformator mit konstanter Spannung für die LED-Streifen zu verwenden. Led-Leisten werden immer für eine bestimmte Gleichspannung hergestellt. 12 oder 24 V. Verwenden Sie daher einen Gleichspannungstransformator für sie.
Konstantstrom- oder Gleichspannungs-LED-Transformator
Eine kurze Zusammenfassung der Standardspannungswandler CV und der Standardstromwandler CC:
| Vakiovirta | Konstante Spannung | |
| Strom | Die Stromstärke ist fest | Die Menge des Stroms ändert sich |
| Spannung | Der Spannungswert ist variabel | Die Spannung ist fest |
Die Vor- und Nachteile der Gleichspannung
Profis
- Fehlertoleranz: Das bedeutet, dass beim Ausfall einer Leuchte die Effizienz der anderen Leuchten nicht beeinträchtigt wird.
- Einfache Installation: Verbinden Sie einen oder mehrere LED-Streifen/Leuchten.
- Preis: In größeren Gruppen ist ein Gleichstromtransformator billiger als viele Gleichstromtransformatoren.
- Modelle: sind in der Regel kleiner als Standard-Stromwandler für hohe Leistungen, 12V, 24V sind die typischsten Modelle.
Nachteile
- Wirkungsgrad: Konstantspannungstransformatoren haben einen geringeren Wirkungsgrad als Konstantstromtransformatoren.
- Zusätzliche Technik: Die Leuchten müssen mit einem Strombegrenzer ausgestattet sein.
Die Vor- und Nachteile von Standardstrom:
Profis
- Begrenzer: Standardmäßige Strombegrenzer verhindern das Überschreiten der für die LED festgelegten maximalen Stromgrenze. Er bewahrt die LED vor einem vorzeitigen Durchbrennen und verlängert ihre Lebensdauer.
- Preis: Sie haben den niedrigsten Preis und eine hohe Effizienz.
- Standard: Erleichtert den Designern die Kontrolle der Lichtleistung.
- Für große: geeignet für High-Power-LEDs.
Nachteile
- Der Weihnachtsbaumeffekt: Da die Lichter in Reihe mit einem Konstantstromtransformator geschaltet sind, führt der Ausfall eines Lichts zum Ausfall aller Lichter.
- Inkonsistenz: ungleichmäßige Stromstärke und Helligkeit bei parallelen LEDs.
Welche Art von LED-Transformator wird benötigt?
Um den besten LED-Transformator für Ihre Bedürfnisse auszuwählen, müssen Sie die folgenden Kriterien berücksichtigen:
- anwendung des led-transformators
- led Spannung und Strom
- Strom
Zusammenfassung - Konstantstrom- oder Gleichstrom-Led-Transformator?
LEDs sind von Natur aus konstant stromgesteuert. Aber bei vielen Lösungen ist die Gleichspannung die beste Lösung. Es gibt also einen Platz für beides, und man sollte sie nicht verwechseln.
Wenn Sie sich für die Entwicklung der (Transformator-)Technologie interessieren, finden Sie hier einen Link zur Website des American Institute of Physics. Schließlich entwickelt sich die Technologie ständig weiter.
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FAQ - LED-Transformator
1. Mitä eroa on vakiovirta- ja tasajännite-LEDien välillä?
Konstantstrom-LEDs erhalten einen konstanten, gleichmäßigen Strom (mA), der eine gleichmäßige Lichtabgabe gewährleistet und eine Überlastung verhindert. Gleichstrom-LEDs arbeiten mit einer konstanten Spannung (z.B. 12 V oder 24 V) und nehmen den Strom auf, den sie benötigen. Konstantstrom eignet sich für einzelne LED-Module, während Gleichspannung z.B. für die Verkettung von LED-Streifen praktisch ist.
2. Miksi vakiovirtaratkaisu pidentää LED-valaisimen käyttöikää?
LEDs, die mit konstantem Strom betrieben werden, vermeiden Überhitzung und plötzliche Stromstöße, da der Strom konstant bleibt. Dadurch bleiben die LED-Chips länger gesund, die Beleuchtungsqualität bleibt konstant und die Lebensdauer der Leuchte wird insgesamt verlängert.
3. Milloin tasajännite on paras valinta?
Gleichspannung (z.B. 24 V) ist eine gute Wahl für die Verkettung mehrerer LEDs oder LED-Streifen, da die Spannung aller Leuchten gleich bleibt. Dies erleichtert auch die Installation und Verkabelung, da nicht für jede Leuchte ein separater Konstantstromregler erforderlich ist.
4. Miten valotehon tarve vaikuttaa oikean virtalähteen valintaan?
Wenn die LED-Leuchte eine hohe Lichtstärke erzeugen muss, ist ein Konstantstrom oft vorzuziehen, da er einen konstanten Strom gewährleistet und eine Überlastung der LEDs verhindert. Wenn hingegen ein breites Lichtband oder mehrere Leuchten insgesamt benötigt werden, kann ein Gleichstromsystem eine einfachere und flexiblere Lösung sein.
5. Voiko vakiovirta- ja tasajännite-LEDit yhdistää samaan asennukseen?
Im Allgemeinen wird eine gemischte Verwendung mit demselben Netzteil nicht empfohlen, da Konstantstrom und Konstantspannung unterschiedlich funktionieren. Die Installation kann beide Arten von Leuchten umfassen, aber sie sollten an ihre eigenen Steuerungen oder Netzteile angeschlossen werden, um eine optimale LED-Leistung zu gewährleisten.
