Alimentatori per diodi LED
(3 929)I diodi LED sono diventati rapidamente la sorgente luminosa più popolare in quasi tutte le applicazioni, dalle famiglie, all'industria, agli spazi pubblici. Ciò è dovuto alla loro efficienza energetica, all'ampia scelta di diversi colori e formati e alla miniaturizzazione. Pertanto, si adattano alle esigenze di diversi progetti e sono un'ottima alternativa nell'era delle sorgenti ad energia rinnovabile.
I LED, a differenza dei metodi "classici" di illuminazione, richiedono condizioni di alimentazione specifiche. La loro luminosità non varia linearmente in funzione della tensione applicata, non possono essere collegati direttamente alla rete elettrica, sono relativamente sensibili ai sovraccarichi di corrente, pertanto possono essere danneggiati facilmente. Pertanto, un elemento inseparabile degli impianti di illuminazione basati sui LED sono gli alimentatori dedicati, una vasta gamma dei quali può essere trovata nell'offerta della TME. La scelta del prodotto giusto dipenderà da una serie di fattori, non solo dalla potenza massima che l'impianto assorbirà. D'altra parte, ai tecnici viene data una scelta: possono utilizzare sorgenti di alimentazione sia AC, che DC (ad es. batterie), scegliere prodotti dotati di una serie di protezioni e sistemi di controllo: dimmer o controller per LED programmabili, il cui colore è regolabile.
Scopriamo un'occhiata ai parametri e alle funzionalità base degli alimentatori per LED. In modo da evitare di scegliere un prodotto esclusivamente sulla base del prezzo e della potenza nominale, due caratteristiche importanti, ma che possono anche essere fuorvianti.
Come scegliere un alimentatore per LED?
La maggior parte degli alimentatori per LED che troviamo sul mercato sono dispositivi di tipo switching. Ciò consente il raggiungimento di prestazioni ottimali, con un basso consumo energetico ed elevata efficienza; oltre a ridurre le dimensioni del prodotto. Sfortunatamente, nel caso dei prodotti più economici provenienti da fonti non comprovate, tale principio di funzionamento può causare interferenze nella rete di alimentazione (ad es. ronzio negli apparecchi radio o interferenze nel funzionamento della rete WiFi).
La suddivisione più importante degli alimentatori è la distinzione tra dispositivi a corrente costante e a tensione costante. La scelta della soluzione giusta dipenderà dalle sorgenti luminose che intendiamo utilizzare e dal modo in cui queste devono essere collegate. Nel caso dei circuiti in serie composti da elementi con caratteristiche simili (di solito LED ad alta potenza), è necessario utilizzare un alimentatore a corrente costante, che aumenterà automaticamente la tensione in uscita fino a quando nel circuito scorrerà una corrente dal valore prefissato (regolabile e abbinato ai ricevitori utilizzati).
Se in un determinato impianto gli elementi sono collegati in parallelo (il più delle volte nel caso di una striscia LED), la scelta dovrebbe ricadere sugli alimentatori a tensione costante (ossia che mantengono una differenza di potenziale costante tra i morsetti di uscita, indipendentemente dalla corrente che scorre nel circuito).
In ciascuno di questi casi è necessario prendere in considerazione la potenza massima assorbita dall'impianto e assicurarsi che questa non superi la potenza nominale del driver stesso (ossia l'alimentatore). Visto che il consumo di energia è influenzato anche da altri fattori (ad es. la resistenza dei cavi), è sempre una buona idea installare dispositivi con almeno il 50% di potenza in più rispetto alla semplice somma di parametri. In questo modo garantiremo la possibilità di espandere il sistema, ma aumenteremo anche la sicurezza degli utenti, poiché l'alimentatore non si surriscalderà. Questa scelta ridurrà anche il rischio di guasti.
Naturalmente dovremo prendere in considerazione non solo la potenza, ma anche la corrente e la tensione che gli elementi alimentati necessiteranno. Gli alimentatori sono in grado di fornire intervalli rigorosamente definiti di questi parametri, sempre indicati sulla confezione e sulla targhetta nominale. Il superamento di questa caratteristica ne causerà il guasto o l'attivazione degli elementi protettivi incorporati (interruzione dell'alimentazione energetica dell'intero sistema). Va inoltre ricordato che alcuni alimentatori, soprattutto quelli ad alta potenza, non funzioneranno correttamente se colleghiamo elementi con un consumo energetico troppo basso (le tensioni e le correnti di uscita presenteranno i valori minimi specificati nelle caratteristiche).
Cosa succede se colleghiamo l'alimentatore sbagliato ai LED?
Se l'alimentatore a tensione costante viene collegato a carichi che richiedono dispositivi a corrente costante, vi sono due possibilità. (1) La tensione nominale sarà troppo bassa per alimentare i componenti del circuito, ossia ogni modulo LED emetterà meno corrente di quella richiesta; i componenti semplicemente non si accenderanno (anche se il driver funzionerà e consumerà energia). (2) La corrente dopo l'applicazione della tensione nominale supererà i valori tollerati dai LED – si verificheranno danni immediati e permanenti.
Allo stesso modo se colleghiamo diversi circuiti paralleli alle uscite dell'alimentatore a corrente costante con ricevitori (ad es. diverse strisce LED) – la corrente sarà suddivisa tra i circuiti e molto probabilmente sarà troppo bassa per alimentarli correttamente (potrebbe verificarsi uno sfarfallio delle sorgenti luminose, funzionamento irregolare, ecc.).
La probabilità di scegliere casualmente l'alimentatore ottimale per una determinata applicazione è poco probabile e non vale la pena correre tale rischio.
Caratteristiche e parametri essenziali degli alimentatori LED
Oltre ai suggerimenti di cui sopra su come scegliere un alimentatore LED per un determinato impianto, durante la scelta è necessario prestare attenzione a diversi altri parametri di questi dispositivi.
Le dimensioni sono importanti non solo per lo spazio in cui verrà installato il dispositivo. Il driver LED tende a riscaldarsi, pertanto non deve riempire completamente la cavità in cui verrà posizionato. Tuttavia, gli alimentatori sono spesso predisposti per una gamma molto ampia di temperature operative, poiché alcuni di essi possono essere installati non solo all'interno, ma anche all'esterno. Molti dei prodotti disponibili nell'offerta della TME sono caratterizzati da un grado di protezione IP65 e persino IP67, il che significa che sono completamente resistenti alla polvere, ma anche all'umidità, agli spruzzi e persino ai getti d'acqua (ad es. precipitazioni atmosferiche).
Gli alimentatori per LED sono prodotti per l'impiego in diversi impianti, non solo alimentati mediante la rete elettrica. Pertanto è necessario prestare attenzione a quale tensione di ingresso sarà richiesta da un determinato modello: può essere, ad es. un alimentatore industriale predisposto per impianti a 12V o 24V DC. Tale modello consentirà inoltre di ottimizzare il funzionamento degli impianti basati su batterie e fonti di energia rinnovabile. In quest'ultimo caso, gli acquirenti potranno anche essere guidati dall'efficienza dell'alimentatore, un valore espresso in percentuale e che fornisce una stima dell'energia dissipata dal driver stesso.
Una caratteristica importante che è già stata menzionata, è la potenza, che nella maggior parte dei casi si chiude nell'intervallo da 1W a 1kW - l'acquisto di un dispositivo opportunamente scelto non solo ridurrà i costi dell'impianto al minimo necessario, ma consentirà anche di risparmiare energia e spazio.
Funzioni aggiuntive degli alimentatori LED
Uno dei maggiori vantaggi dell'utilizzo dei LED nei sistemi di illuminazione è la possibilità di controllarli facilmente. Quando si sceglie un prodotto per un'applicazione specifica, vale la pena considerare le esigenze degli utenti. Driver selezionati sono dotati di supporto integrato della dimmerazione delle luci, che ne migliora l'usabilità ed elimina la necessità di complicare il sistema. Alcuni modelli di alimentatori possono essere controllati a distanza (segmento di prodotto denominato Smart Home) o trasmettere comandi a moduli LED programmabili (ad es. tramite interfacce DALI o DMX). In questo modo sarà possibile non solo attenuare e schiarire la luce, ma anche creare effetti complessi.
Degna di nota è un'altra proprietà, specificata nelle caratteristiche dei prodotti, la caratteristica flicker free. Significa che l'alimentatore non causerà un effetto stroboscopico invisibile, ma stancante (si nota quando si scattano foto o si effettuano filmati, inoltre viene avvertito da alcuni animali domestici e da fattoria).
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