Na rysunku 3 pokazano alternatywne rozwiązanie, w którym zmniejszono straty mocy w ograniczniku prądu, dzięki zastosowaniu kondensatora o odpowiednio dobranej impedancji (czyli pojemności). W tabeli 2 znajduje się zestawienie pozwalające szybko dobrać odpowiedni kondensator do liczby zasilanych LED i oczekiwanego natężenia płynącego przez nie prądu. Zmniejszenie strat wiąże się w tym przypadku z pogorszeniem wartości współczynnika mocy, bowiem wartość cos? dla tego układu wynosi ok. 0,77.
Rys. 3. Schemat elektryczny modułu z diodami Luxeon H z impedancyjnym ogranicznikiem prądu
Tab. 2. Zalecane wartości pojemności ograniczającej prąd płynący przez szeregowo połączone LED (rysunek 3) z serii Luxeon H przy zasilaniu napięciem 230 VAC
| Liczba szeregowo połączonych LED | VF (oznakowanie bin) | C1 @ IFrms=20mA [nF] |
C1 @ IFrms=25mA [nF] |
C1 @ IFrms=30mA [nF] |
| 2 | H | 320 | 410 | 490 |
| J | 330 | 410 | 490 | |
| K | 330 | 410 | 500 | |
| L | 330 | 420 | 500 | |
| 3 | H | 380 | 470 | 570 |
| J | 380 | 480 | 590 | |
| K | 390 | 500 | 600 | |
| L | 400 | 510 | 620 | |
| 4 | H | 480 | 610 | 740 |
| J | 500 | 640 | 780 | |
| K | 530 | 690 | 850 | |
| L | 550 | 720 | 910 |
Fot. 4. Widok zmontowanej płytki drukowanej modułu z trzema diodami LXAC-PW30 (Luxeon H) i impedancyjnym ogranicznikiem prądu (cos?=0,77)
|
Przy zasilaniu LED wyprostowanym napięciem sinusoidalnym trzeba wziąć pod uwagę inny niż podczas typowych pomiarów sposób definiowania parametrów świetlnych i prądowych. Zazwyczaj podawane są charakterystyki dla zasilania stałoprądowego (DC) lub impulsowego, przy czym domyślnie kształt impulsu zasilającego jest prostokątny. Na poniższym rysunku pokazano przykładowe przebiegi napięcia zasilającego i prądu płynącego przez LED.
Na kolejnym rysunku (poniżej) pokazano zależność pomiędzy prądem zasilającym (o wartości stałej i wyprostowanym sinusoidalnym) a nominalną jasnością LED.
Z wykresu wyraźnie wynika, że uzyskanie takiej samej jasności wymaga zwiększenia szczytowej wartości prądu płynącego przez LED zasilaną wyprostowanym napięciem zmiennym. |
Na schemacie z rysunku 3 widać, że w układzie zastosowano „nieoczywiste” dwa rezystory:
- zadaniem R1 jest minimalne ograniczenie prądu płynącego przez diody chwili przeładowywania kondensatora ograniczającego prąd. Nie jest on niezbędny, ale jego zastosowanie zwiększa elegancję projektu i bezpieczeństwo zasilanych LED,
- rolą R2 jest rozładowanie kondensatora ograniczającego prąd zasilający LED po odłączeniu oprawy od zasilania. Wartość tego rezystora dobrano w taki sposób, aby przy możliwie niewielkich dodatkowych stratach mocy (obniżających wypadkową sprawność lampy LED) zapewnić możliwie krótki czas rozładowania kondensatora (klasycznie liczona stała czasowa – zgodnie ze wzorem ?=R2*C1 – tego układu wynosi ok. 0,4 s, przy czym oznacza to spadek napięcia w kondensatorze o około 63% wartości pierwotnej, co nie gwarantuje uzyskanie pełnego bezpieczeństwa w tym czasie!). Dla bezpieczeństwa należy unikać dotykania elementów tak wykonanej oprawy w czasie krótszym niż 1 s po odłączeniu zasilania.
