एलईडी ड्राइव पावर को कैसे वर्गीकृत करें

Sep 22, 2020

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1 परिचय

A एलईडी ड्राइव बिजली की आपूर्ति, जिसे आमतौर पर एलईडी ड्राइवर के रूप में जाना जाता है, एक महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो एलईडी या एलईडी की एक श्रृंखला को दी जाने वाली बिजली को नियंत्रित करता है। गरमागरम बल्बों के विपरीत, एलईडी को सीधे मुख्य वोल्टेज स्रोत से नहीं जोड़ा जा सकता है। वे धारा-चालित अर्धचालक हैं जिनका प्रकाश उत्पादन (चमक और रंग) उनके माध्यम से बहने वाली आगे की धारा के सीधे आनुपातिक है। अस्थिर या अत्यधिक धारा तेजी से प्रदर्शन में गिरावट, रंग परिवर्तन, या भयावह विफलता का कारण बन सकती है। इसलिए, LED ड्राइवर का प्राथमिक कार्य एक प्रदान करना हैस्थिर, सटीक रूप से नियंत्रित विद्युत प्रवाहएक परिवर्तनीय इनपुट वोल्टेज स्रोत से।

एलईडी अनुप्रयोगों की विशाल श्रृंखला को देखते हुए, {{0}लघु संकेतक लाइट से लेकर स्टेडियम फ्लडलाइट और वास्तुशिल्प अग्रभाग तक, {{1}कोई भी एकल ड्राइवर सभी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है। नतीजतन, एलईडी ड्राइवरों को उनके आधार पर अलग-अलग श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया हैविद्युत टोपोलॉजी, कार्यक्षमता और सुरक्षा सुविधाएँ. प्रदर्शन, दक्षता, सुरक्षा और लागत के लिए इष्टतम ड्राइवर का चयन करने के लिए इंजीनियरों, डिजाइनरों और इंस्टॉलरों के लिए इस वर्गीकरण को समझना आवश्यक है। यह आलेख एलईडी ड्राइव बिजली आपूर्ति को वर्गीकृत करने के लिए प्राथमिक तरीकों का एक व्यवस्थित अवलोकन प्रदान करता है।

2. कोर वर्गीकरण आयाम

एलईडी ड्राइवरों को कई प्रमुख तकनीकी आयामों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। नीचे दी गई तालिका प्राथमिक वर्गीकरण विधियों, उनकी प्रमुख विशेषताओं और विशिष्ट उपयोग के मामलों का सारांश देती है।

तालिका 1: एलईडी ड्राइव बिजली आपूर्ति के लिए प्राथमिक वर्गीकरण विधियां

वर्गीकरण आयाम	मुख्य प्रकार	प्रमुख विशेषताएँ	विशिष्ट अनुप्रयोग
एकांत	एकाकी	ट्रांसफार्मर के माध्यम से इनपुट और आउटपुट के बीच गैल्वेनिक अलगाव। बढ़ी हुई सुरक्षा, अधिक लागत, थोड़ी कम दक्षता।	उपभोक्ता ल्यूमिनेयर, आउटडोर लाइटिंग, कोई भी एप्लिकेशन जहां उपयोगकर्ता फिक्स्चर से संपर्क कर सकता है।
	गैर-पृथक	कोई गैल्वेनिक अलगाव नहीं; इनपुट और आउटपुट एक सामान्य संदर्भ साझा करते हैं। उच्च दक्षता, छोटा आकार, कम लागत। बाड़े में सावधानीपूर्वक सुरक्षा डिज़ाइन की आवश्यकता है।	इंसुलेटेड फिक्स्चर, स्ट्रीट लाइट कोर, बैकलाइटिंग इकाइयों में एंबेडेड।
टोपोलॉजी और आउटपुट प्रकार	लगातार चालू (सीसी)	आउटपुट वोल्टेज की एक श्रृंखला पर एक निश्चित आउटपुट करंट बनाए रखता है। अधिकांश सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए मानक।	एलईडी सरणियाँ, मॉड्यूल, उच्च - पावर स्पॉटलाइट।
	लगातार वोल्टेज (सीवी)	एक निश्चित आउटपुट वोल्टेज (उदाहरण के लिए, 12V/24V DC) बनाए रखता है। एल ई डी को एक अतिरिक्त धारा सीमित अवरोधक या सर्किट की आवश्यकता होती है।	एलईडी स्ट्रिप्स, साइनेज, कम वोल्टेज लैंडस्केप लाइटिंग।
	लगातार चालू/लगातार वोल्टेज (सीसी/सीवी)	प्रीसेट वोल्टेज तक पहुंचने तक सीसी मोड में काम करता है, फिर सीवी पर स्विच हो जाता है। पावर एडॉप्टर में आम।	कुछ एलईडी टेप, बैटरी चार्जिंग एप्लिकेशन।
डिमर संगतता	नॉन-डिममेबल	निश्चित प्रकाश आउटपुट.	बुनियादी उपयोगिता और वाणिज्यिक प्रकाश व्यवस्था।
	dimmable	बाहरी डिमिंग नियंत्रणों के साथ संगत। प्रकारों में शामिल हैं: TRIAC (चरण-कट), 0-10V, PWM, DALI, DMX।	आवासीय, आतिथ्य, वास्तुशिल्प उच्चारण प्रकाश व्यवस्था।
पावर फैक्टर सुधार (पीएफसी)	निष्क्रिय पीएफसी	पावर फैक्टर को ~0.7-0.8 तक सुधारने के लिए निष्क्रिय घटकों (कैपेसिटर, इंडक्टर्स) का उपयोग करता है। सरल, लागत प्रभावी.	कम क्षमता वाले अनुप्रयोग जहां विनियामक आवश्यकताएं कम सख्त हैं।
	सक्रिय पीएफसी	Uses an active switching circuit to shape input current, achieving PF >0.9. अधिक जटिल और कुशल.	Commercial/industrial lighting (>एनर्जी स्टार जैसे ऊर्जा मानकों को पूरा करने के लिए अक्सर नियमों द्वारा 25W की आवश्यकता होती है)।
भौतिक स्वरूप	बाहरी/प्लग-में	ल्यूमिनेयर से अलग, अक्सर एक प्लग के साथ। रखरखाव और थर्मल प्रबंधन को आसान बनाता है।	डेस्क लैंप, रेट्रोफिट बल्ब, आवासीय डाउनलाइट।
	आंतरिक/एकीकृत	ल्यूमिनेयर बॉडी में निर्मित। फिक्सचर निर्माता से अच्छे थर्मल डिज़ाइन की आवश्यकता है।	अधिकांश वाणिज्यिक और औद्योगिक ल्यूमिनेयर, स्ट्रीट लाइट।

3. प्रमुख वर्गीकरणों का विस्तृत विश्लेषण

3.1 अलगाव बनाम गैर -पृथक टोपोलॉजी

यह एक मौलिक सुरक्षा और डिज़ाइन वर्गीकरण है।

पृथक ड्राइवर: इनमें एक उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर शामिल है जो प्रदान करता हैविद्युत अपघटनप्राथमिक (इनपुट) और द्वितीयक (आउटपुट) सर्किट के बीच। यह आइसोलेशन बैरियर बिजली के झटके से सुरक्षा की एक महत्वपूर्ण परत प्रदान करता है, जो उन्हें कई उपभोक्ताओं और सार्वजनिक रूप से सुलभ फिक्स्चर के लिए अनिवार्य बनाता है। वे स्वाभाविक रूप से अधिक सुरक्षित हैं, लेकिन आम तौर पर बड़े, अधिक महंगे हैं, और ट्रांसफार्मर के नुकसान के कारण उनकी चरम दक्षता थोड़ी कम (अक्सर 85-90%) होती है।
गैर-पृथक (कैपेसिटिव या बक-आधारित) ड्राइवर: These use a direct, non-isolated switching topology (like a Buck converter). They are more compact, cost-effective, and can achieve higher efficiencies (often >92%). हालाँकि, क्योंकि कोई अलगाव बाधा नहीं है, संपूर्ण आउटपुट सर्किट पृथ्वी के सापेक्ष उच्च वोल्टेज क्षमता पर हो सकता है। उनका उपयोग सुरक्षा मानकों (उदाहरण के लिए, आईईसी/यूएल 61347) द्वारा सख्ती से नियंत्रित किया जाता है और इसके लिए आवश्यक है कि एलईडी फिक्स्चर प्रदान करेदोहरा या प्रबलित इन्सुलेशनजीवित भागों के साथ उपयोगकर्ता के संपर्क को रोकने के लिए। वे पूरी तरह से बंद, इंसुलेटेड ल्यूमिनेयरों में आम हैं।

3.2 आउटपुट विनियमन प्रकार: लगातार चालू बनाम लगातार वोल्टेज

एलईडी लोड की प्रकृति आवश्यक आउटपुट विशेषता निर्धारित करती है।

लगातार चालू (सीसी) ड्राइवर: अधिकांश एलईडी मॉड्यूल और सरणियों को एक विशिष्ट धारा (उदाहरण के लिए, 350mA, 700mA, 1.05A) द्वारा संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक सीसी ड्राइवर इस सेट करंट को बनाए रखने के लिए अपने आउटपुट वोल्टेज को स्वचालित रूप से समायोजित करता है, भले ही अलग-अलग एलईडी के बीच मामूली फॉरवर्ड वोल्टेज (वीएफवीएफ) भिन्नता या तापमान परिवर्तन के कारण। यह सुनिश्चित करने का पसंदीदा तरीका हैलगातार चमक और दीर्घायुश्रृंखला में -जुड़े हुए एलईडी तार।
लगातार वोल्टेज (सीवी) ड्राइवर: ये पारंपरिक बिजली आपूर्ति के समान एक निश्चित डीसी वोल्टेज प्रदान करते हैं। उनका उपयोग तब किया जाता है जब एलईडी लोड में एक अंतर्निहित वर्तमान विनियमन तंत्र होता है। एक प्रमुख उदाहरण हैएलईडी स्ट्रिप लाइटें, जिसमें पट्टी के साथ वितरित धारा {{0} सीमित प्रतिरोधक या सरल रैखिक आईसी होते हैं। सीवी ड्राइवर समानांतर में लोड को जोड़ने में लचीलापन प्रदान करते हैं लेकिन वर्तमान असंतुलन से बचने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन की आवश्यकता होती है।

3.3 डिमिंग कार्यक्षमता और प्रोटोकॉल

आधुनिक प्रकाश व्यवस्था नियंत्रणीयता की मांग करती है, जिससे डिमिंग के आधार पर एक महत्वपूर्ण उप-वर्गीकरण होता है।

लीगेसी एनालॉग डिमिंग:
TRIAC/चरण-डिमिंग में कटौती: मानक आवासीय दीवार डिमर्स के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया। ड्राइवर को विशेष रूप से बिना झिलमिलाहट या श्रव्य शोर के कटे हुए एसी तरंगरूप की सही व्याख्या करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
0-10V डिमिंग: एक दो - तार एनालॉग नियंत्रण जहां 0-10V डीसी सिग्नल प्रकाश आउटपुट को 0% से 100% तक समायोजित करता है। व्यावसायिक भवनों में आम.
डिजिटल/इंटेलिजेंट डिमिंग:
पीडब्लूएम डिमिंग: The driver itself rapidly switches the output current on and off. The duty cycle of this pulse width modulation controls perceived brightness at a frequency high enough to be invisible to the human eye (>200 हर्ट्ज)। यह विधि रंग परिवर्तन से बचाती है।
प्रोटोकॉल-आधारित डिमिंग: ड्राइवर स्मार्ट लाइटिंग सिस्टम के लिए संचार चिप्स को एकीकृत करते हैं।डालीपेशेवर प्रकाश नियंत्रण के लिए एक समर्पित दो - तार प्रोटोकॉल है।DMX512नाटकीय और गतिशील वास्तुशिल्प प्रकाश व्यवस्था के लिए मानक है। आधुनिक ड्राइवर भी समर्थन कर सकते हैंवाई-फाई, ब्लूटूथ मेश, या ज़िग्बीIoT-आधारित नियंत्रण के लिए।

3.4 पावर फैक्टर और दक्षता संबंधी विचार

For medium to high-power applications (typically >25W), ड्राइवरों को पावर फैक्टर सुधार (पीएफसी) के प्रति उनके दृष्टिकोण के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।

पीएफसी का महत्व: कम पावर फैक्टर (पीएफ) का मतलब है कि उपकरण वास्तविक कार्य के लिए उपयोग की तुलना में ग्रिड से अधिक स्पष्ट करंट खींचता है, जिससे वितरण प्रणालियों में ऊर्जा बर्बाद होती है। EU के EN 61000-3-2 और एनर्जी स्टार जैसे विनियम प्रकाश उपकरणों के लिए अनिवार्य पीएफ सीमा निर्धारित करते हैं।
सक्रिय पीएफसी चालक: एक सक्रिय पीएफसी सर्किट, आमतौर पर एक बूस्ट कन्वर्टर प्री-रेगुलेटर, इनपुट करंट को इनपुट वोल्टेज साइनसॉइड के आकार का पालन करने के लिए मजबूर करता है। इससे पीएफ की प्राप्ति होती है0.95 या उच्चतर, हार्मोनिक विरूपण को कम करता है, और सार्वभौमिक इनपुट वोल्टेज (90-277V AC) संचालन की अनुमति देता है। यह एक उच्च गुणवत्ता वाले, विश्व स्तर पर अनुपालन वाले वाणिज्यिक ड्राइवर की पहचान है।
निष्क्रिय पीएफसी चालक: चरण बदलाव को सही करने के लिए एक साधारण एलसी फ़िल्टर का उपयोग करता है। यह कम प्रभावी है (पीएफ ~0.7-0.8), भारी, और विस्तृत इनपुट रेंज के लिए कम उपयुक्त है, लेकिन कम बिजली या लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है जहां नियामक सीमाएं पार नहीं की जाती हैं।

4. चयन दिशानिर्देश और निष्कर्ष

सही एलईडी ड्राइवर वर्गीकरण का चयन करना एक बहु-परिवर्तनीय निर्णय प्रक्रिया है। निम्नलिखित फ़्लोचार्ट विकल्पों को सीमित करने के लिए एक तार्किक अनुक्रम प्रदान करता है:

निष्कर्ष में, एलईडी ड्राइव बिजली आपूर्ति को वर्गीकृत करना एक अकादमिक अभ्यास नहीं है बल्कि एक जटिल उत्पाद परिदृश्य को नेविगेट करने के लिए एक व्यावहारिक रूपरेखा है। आदर्श ड्राइवर वह है जो सबसे सटीक रूप से मेल खाता होएलईडी लोड की विद्युत आवश्यकताएँ, सब पूरा करता हैसुरक्षा और नियामक आदेशलक्ष्य बाजार के लिए, वांछित प्रदान करता हैउपयोगकर्ता की कार्यक्षमता(डिमिंग की तरह), और के भीतर फिट बैठता हैभौतिक और तापीय बाधाएँल्यूमिनेयर का. अलगाव और दक्षता के बीच मूलभूत विकल्प से लेकर डिजिटल नियंत्रण प्रोटोकॉल के उन्नत चयन तक, प्रत्येक वर्गीकरण प्रदर्शन, अनुपालन और लागत के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ रखता है। इस वर्गीकरण के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण विश्वसनीय, कुशल और लंबे समय तक चलने वाली एलईडी प्रकाश प्रणालियों का निर्माण सुनिश्चित करता है।

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