Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Светодиоды представляют собой универсальные и экономичные источники освещения, которые вошли в каждый дом.

С помощью современных светодиодных ламп организовывают освещение квартир, домов, офисов, общественных зданий и улиц. Важнейшим элементом любого прибора, работающего на светодиодах является драйвер.

Компонент имеет ряд особенностей, которые важно учитывать при использовании электроприборов.

Светодиодный драйвер — что это такое

Прямой перевод слова «драйвер» означает «водитель». Таким образом, драйвер любой светодиодной лампы выполняет функцию управления подающимся на устройство напряжением и регулирует параметры освещения.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеРисунок 1. Светодиодный драйвер.

Светодиоды это электрические приборы, способные излучать свет в некотором спектре. Чтобы прибор работал правильно, необходимо подавать на него исключительно постоянное напряжение с минимальными пульсациями. Условие особенно актуально для мощных светодиодов.

Даже минимальные перепады напряжения способны вывести прибор из строя. Незначительное снижение входного напряжения мгновенно отразится на параметрах светоотдачи.

Превышение установленного значения приводит к перегреву кристалла и его перегоранию без возможности восстановления.

Драйвер осуществляет функцию стабилизатора входного напряжения. Именно этот компонент отвечает за поддержание необходимых значений тока и правильную работу источника освещения. Использование качественных драйверов гарантирует долгое и безопасное использование прибора.

Как работает драйвер

LED-драйвер – источник постоянного тока, который создает на выходе напряжение. В идеале оно не должно зависеть от подаваемой на драйвер нагрузки. Сеть переменного тока характеризуется нестабильностью и нередко в ней наблюдаются значительные перепады параметров. Стабилизатор должен сглаживать перепады и предотвращать их негативное влияние.

К примеру, подключая к источнику напряжения 12 В резистор на 40 Ом можно получить стабильный показатель тока в 300 мА.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеРисунок 2. Внешний вид регулятора.

Если подключить параллельно два одинаковых резистора на 40 Ом, ток на выходе будет составлять уже 600 мА. Такая схема достаточно проста и характерна для самых дешевых электрических приборов. Она не способна автоматически поддерживать нужную силу тока и противостоять пульсациям напряжения в полной мере.

Виды

Драйверы питания для светодиодов делят на две большие группы: линейные и импульсные, по принципу работы.

Импульсная стабилизация

Импульсная стабилизация отличается надежностью и эффективностью при работе с диодами практически любой мощности.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеРисунок 3. Схема импульсной стабилизации светодиодной цепи.

Регулирующим элементом является кнопка, схема дополнена накопительным конденсатором. После подачи напряжения нажимается кнопка, заставляющая конденсатор накапливать энергию. Затем кнопка размыкается, а постоянное напряжение от конденсатора поступает на осветительное оборудование. Как только конденсатор разрядится, процедура повторяется.

Рост напряжения позволяет сократить время зарядки конденсатора. Подача напряжения запускается специальным транзистором или тиристором.

Все происходит автоматически со скоростью около сотен тысяч замыканий в секунду. КПД в данном случае нередко достигает впечатляющего показателя в 95%. Схема эффективна даже при использовании высокомощных светодиодов, поскольку потери энергии в процессе работы оказываются незначительными.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеСхема и подключения плавного розжига и затухания светодиодов

Линейный стабилизатор

Линейный принцип регулировки тока иной. Простейшая схема подобной цепи представлена на рисунке ниже.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеРисунок 4. Схема использования линейного стабилизатора.

В цепь установлен резистор, ограничивающий ток. Если меняется напряжение питания, смена сопротивления резистора позволит снова выставить нужное значение тока.

Линейный стабилизатор автоматически следит за проходящим через светодиод током и при необходимости регулирует его при помощи переключателя резистора.

Процесс протекает крайне быстро и помогает оперативно реагировать на малейшие колебания сети.

Подобная схема проста и эффективна, однако имеется недостаток — бесполезное рассеивание мощности проходящего через регулирующий элемент тока. По этой причине вариант оптимален при использовании с небольшим рабочим током.  Использование высокомощных диодов может привести к тому, что элемент регулировки будет потреблять больше энергии, чем сама лампа.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеВиды светодиодов, которые используются в лампах на 220 Вольт

Как подобрать

Чтобы подобрать светодиодный драйвер, необходимо рассматривать комплексно характеристики прибора:

  • напряжение на входе и выходе;
  • выходной ток;
  • мощность;
  • уровень защиты от вредных воздействий.

Для начала определяют источник питания. Используются стандартная сеть с переменным напряжением, аккумулятор, блок питания и многое другое. Главное, чтобы входное напряжение было в указанном в паспорте устройства диапазоне. Ток также должен соответствовать входной сети и подсоединенной нагрузке.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Производители выпускают устройства в корпусах или без них. Корпуса эффективно защищают от влаги, пыли и негативных воздействий окружающей среды. Однако для встраивания прибора непосредственно в лампу корпус не обязательный компонент.

Как рассчитать

Для правильной организации электрической цепи важно рассчитать выходные параметры. На основе полученных данных реализуется подбор конкретной модели.

Тематическое видео: Как подобрать драйвер для светодиодного светильника.

Расчет начинается с рассмотрения светодиодов с учетом их напряжения и тока. Характеристики можно увидеть в документах. К примеру, используются диоды напряжением 3,3 В с током 300 мА.

Необходимо создать светильник, в котором три светодиода расположены один за другим последовательно.  Рассчитывается падение напряжение в цепи: 3,3 * 3 = 9,9 В. Ток в данном случае остается постоянным.

Значит пользователю потребуется драйвер с выходным напряжением 9,9 В и силой тока 300 мА.

Конкретно такой блок найти не удастся, поскольку современные приборы рассчитаны на использование в некотором диапазоне. Ток прибора может быть немного меньше, лампа будет менее яркой. Превышать ток запрещено, поскольку такой подход способен вывести прибор из строя.

Теперь требуется определить мощность устройства. Хорошо, если она будет превышать нужный показатель на 10-20%. Расчет мощности осуществляется по формуле, умножая рабочее напряжение на ток: 9,9 * 0,3 = 2,97 Вт.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеРисунок 7. Плата драйвера.

Как подключить к светодиодам

Подключить драйвер к светодиодам можно даже без специальных навыков. Контакты и разъемы обозначены маркировкой на корпусе.

Маркировкой INPUT помечены контакты входного тока, OUTPUT обозначает выход. Важно соблюдать полярность. Если подключаемое напряжение постоянное, то контакт «+» нужно подключить к положительному полюсу батареи.

При использовании переменного напряжения учитывают маркировку входных проводов. На «L» подается фаза, на «N» – ноль. Фазу можно найти индикаторной отверткой.

Если присутствуют маркировки «~», «АС» или отсутствуют обозначения, соблюдение полярности не обязательно.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеРисунок 6. Подключение диодов последовательно.

При подключении светодиодов к выходу полярность важно соблюдать в любом случае. В данном случае «плюс» от драйвера подключается к аноду первого светодиода цепи, а «минус» к катоду последнего.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеРисунок 7. Параллельное подключение.

Наличие в цепи большого количества светодиодов может вызвать необходимость разбить их на несколько групп, соединенных параллельно. Мощность будет складываться из мощностей всех групп, тогда как рабочее напряжение окажется равным показателю одной группы в цепи. Токи в данном случае также складываются.

Как проверить драйвер светодиодной лампы

Проверить работу драйвера светодиода можно подключив светильник к сети. Надо только убедиться в исправности осветительного прибора и отсутствии пульсаций.

Существует способ проверить драйвер и без светодиода. На него подается 220 В и измеряются показатели на выходе. Показатель должен быть постоянным, по значению немного больше указанного на блоке. Например указанные на блоке значения 28-38 В обозначают выходное напряжение без нагрузки около 40 В.

Описанный способ проверки не дает полного представления об исправности драйвера. Нередко приходится сталкиваться с исправными блоками, которые не включаются вхолостую или же работают нестабильно без нагрузки. Выходом представляется подключение к прибору специального загрузочного резистора. Выбрать сопротивление резистора можно по закону Ома с учетом указанных на блоке показателей.

Если после подключения резистора напряжение на выходе оказывается таким, как указано, драйвер исправен.

Срок службы

Драйверы имеют свой ресурс. Чащ всего производители гарантируют 30 тыс. часов работы драйвера при интенсивной эксплуатации.

На срок службы также будут влиять перепады напряжения в сети, температура, влажность.

Значительно сократить ресурс прибора может недостаточная загруженность. Если драйвер рассчитан на 200 Вт, а функционирует при 90 Вт, большая часть свободной мощности вызывает перегрузку сети. Возникают сбои, мерцания, лампа может перегореть в течение года.

Также будет интересно: Проверка светодиодной лампы на работоспособность мультиметром.

Все о драйверах для светодиодных светильников

Светодиодные
светильники весьма практичны, экономны и долговечны, однако для
стабильности их работы требуется подача электрического тока со строго заданными
параметрами, для
чего и применяется специальный драйвер.

Рассмотрим, каково основное назначение такого
устройства и сфера его использования, на каких принципах основана его работа,
какими отличительными характеристиками оно обладает, какие виды существуют, как
выглядит его классическая схема и какими правилами нужно руководствоваться при
выборе.

Назначение
и сфера использования

Ввиду того, что в основе лед-элемента лежит
полупроводниковый кристалл, главным параметром, влияющим на его
светотехнические характеристики, в частности, яркость, является сила тока, а не
напряжение, как, например, у лампочек накала. В задачу драйвера как раз и
входит преобразование переменного тока в постоянный, то есть его стабилизация.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Для светодиодных светильников это крайне важно. В противном случае частота свечения их будет постоянно колебаться и сама лампочка – мерцать. Это скажется не только на комфорте ее зрительного восприятия, но и на долговечности. В таких условиях прибор не отработает даже половины заявленного производителем срока службы.

Область применения драйверов для светодиодных
светильников достаточно широка:

  1. Подсветка для улиц, парков, фасадов сооружений, мостов, памятников и прочих конструкций.
  2. Помещения различного назначения – жилые дома, цеха, склады, производственные объекты, торгово-развлекательные комплексы, офисы.
  3. Светодиодные ленты всевозможного назначения.
  4. Оптические системы транспортных средств.
  5. Спецсигналы.
  6. Карманные фонари, беспроводная подсветка, и прочие автономные компактные и переносные светоисточники.

Обратите внимание! В зависимости от типа светодиодного светильника, параметров его питания и сферы использования существует несколько видов драйверов.

Для led-ламп общего назначения (офиса, дома, торговых центров, улиц) применяются преобразователи, работающие от сети переменного тока 220В, для лед-фонарей, автофар, автономных приборов освещения – модели, рассчитанные на низковольтное постоянное напряжение 3-48 вольт, для слабомощных диодов, напрямую подключаемых в бытовую сеть – резисторные вариации.

Принцип
работы

Основной принцип работы драйвера для светодиодной лампы
заключается в создании и поддержании заданного значения силы тока на выходе.
Проходя через сопротивления внутри прибора, он стабилизируется, а посредством
конденсаторов получает определенную частоту. Выпрямление происходит при
пропускании его через диодный мостик.

Читайте также:  Почему газовая плита не держит пламя, тухнет духовка и гаснет конфорка: диагностика поломок и их ремонт

Наивысшая точность параметров задается тем, что ток
стабилизируется не только перед выпрямлением, но и после преобразования. При
этом напряжение можно повышать или понижать. Кроме того, следует понимать, что
драйвер и трансформатор для светодиодного светильника – это два различных прибора.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеПравила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Блок питания преобразует напряжение, а драйвер – силу тока. Их выходные характеристики неизменны и не зависят друг от друга. Например, если к трансформатору на 12 вольт подсоединить один резистор в 40 Ом, сила тока составит 300 мА, при подключении второго аналогичного модуля данная характеристика повысится уже до 600 мА при заданных 12В.

Если проделать аналогичный алгоритм с драйвером на
300 мА, то при подключении первого модуля напряжение составит 12 вольт, а при
втором – уже снизится до 6 В. При этом сила тока останется изначальной. По этой
причине подобное устройство является надежной защитой для светодиодных
светильников от различных перегрузок сети и коротких замыканий.

Отличительные
характеристики

В работе драйвера, подключаемого в схему
светодиодных светильников, первоочередное место занимают три параметра:

  1. Мощность.
  2. Ток
    номинальный.
  3. Напряжение
    выходное.

Значение мощности на модуле всегда указывается в
диапазоне значений. При подборе его для конкретной системы освещения его
максимальное значение должно быть выше на 20-30% суммарного аналогичного
показателя для всех лед-элементов.

Номинальный ток драйвера должен быть таким
же, как и у светильника. От этого будет напрямую зависеть яркость свечения led-кристаллов.

Выходное напряжение равняется сумме падения этого параметра для каждой
конкретной светодиодной лампочки в цепи и зависит от способа их подключения.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Помимо этого, существует ряд факторов, оказывающих
прямое влияние на работу драйвера для схемы светодиодных светильников с любыми
параметрами. Это такие аспекты, как:

  1. Наивысшее и наименьшее значение характеристик на входе и выходе.
  2. Уровень защиты от пыли и влаги.
  3. Материалы и компоненты в составе.
  4. Фирма-изготовитель.

Важно! Мощность потребления конкретного светодиодного светильника определяется также тем, в каком диапазоне спектра он излучает. Кроме того, величина падения напряжения тоже находится в прямой зависимости от этой закономерности.

Например, лед-элементы XP-E красного цвета потребляют 750 мВт при падении напряжения от 1,9 до 2,5 вольт, а зеленые их аналоги – порядка 1,25 ватт и 3,3-3,9 В.

Из этого следует, что один и тот же драйвер на 10 ватт сможет питать либо 12 красных, либо 7 зеленых диодов.

Виды
драйверов по типу устройства

Современные драйвера, подключаемые для питания
светодиодных светильников, разделяются по принципу устройства на три основные
категории:

  1. Электронные.
  2. С
    конденсаторами.
  3. Диммируемые.

Кроме того, внешне драйвер может иметь защиту в виде
корпуса с соответствующей защитой, либо быть без него. Рассмотрим подробно
особенности каждого варианта прибора.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Электронный

В схеме драйвера электронного типа для светодиодного
светильника обязательно включается модуль разгрузки схемы-регулировщика –
транзистор. На выходе также устанавливается электролитический конденсатор,
чтобы исключить или по возможности максимально снизить пульсацию. В отличие от
моделей балластного типа преобразователь подобного типа способен
стабилизировать электроток до 750 мА.

Однако помимо пульсирования электронные драйвера также подвергаются электромагнитным помехам в диапазоне высоких частот. Например, если в сеть со светодиодным светильником подключены радио, телевизор или роутер, он будет испытывать подобное воздействие. Устранить или снизить его помогает второй установленный в схеме конденсатор – керамического типа.

Недостаток электронного драйвера – высокая цена,
преимущество – максимальный КПД (близко к 95%). По этой причине им оснащаются
мощные светодиодные светильники – автофары, уличные фонари, прожекторы.

На
основе конденсаторов

Драйвера на базе конденсаторов относятся к категории
недорогих. Поэтому ими в большинстве случаев оснащаются дешевые светодиодные
светильники. Их главной особенностью часто является практически стопроцентная
пульсация. Эффект наблюдается, когда производители удаляют из схемы
сглаживающий блок. Еще один минус – минимальная электробезопасность.

Из плюсов выделяются КПД в 100% и возможность сборки
устройства своими руками. При этом чтобы устранить или снизить к минимуму
эффект мерцания, потребуется подобрать конденсатор заданного номинала. Внутри
помещения прибор освещения на таком драйвере лучше не устанавливать, так как он
будет существенно ухудшать зрительное восприятие и приводить к раздражению.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Диммируемые
преобразователи тока

Диммируемые драйвера помимо стабилизации тока
позволяют управлять интенсивностью свечения светильника. Механизм регулировки
основан на изменении выходных параметров силы тока, от значения которого
напрямую зависит яркость светового потока. При этом его подключение в схеме
возможно двумя методами:

  1. Между
    стабилизатором и лед-светильником.
  2. На
    пути от источника питания к преобразователю.

Первые функционируют по принципу ШИМ-управления, и
используются для светодиодных лент или приборов типа «бегущая строка». Вторые
позволяют регулировать параметры тока, а также посредством модуляции
широтно-импульсного типа.

  Что такое Led-панель и где они используются

Сами микросхемы драйверов могут различаться по
скорости пуска на два типа:

  1. Плавные. Создают постепенное зажигание лед-элементов с нарастанием яркости. Существенно продлевают срок службы светильника.
  2. Импульсные. Основываются микроконтроллере или импульс-генераторе.

Совет! Для трехцветного светодиодного светильника (RGB) в отличие от монохромного потребуется не драйвер, а модуль программного управления и переключения между цветами – контроллер.

С
корпусом или без него

Драйвер для светодиодных светильников могут как
оснащаться защитным корпусом, так быть и без него. Первые отличаются большей
надежностью, стойкостью к внешним условиям (воде, влаге, пыли), долговечностью.
Вторые дешевле, но служат меньше и не так стабильны в эксплуатации. Более всего
они подходят для скрытой установки.

Классическая
схема драйвера

Разберем элементарную схему драйвера для обычного светодиодного
светильника. Главные его преимущества:

  • простота устройства (импульсная модель),
  • отсутствие гальванического элемента-развязки,
  • простота подсоединения,
  • доступность компонентов,
  • надежность работы,
  • возможность изготовления своими руками.

Вся цепочка представлена тремя взаимосвязанными
узлами:

  1. Емкостное
    сопротивление для разделения напряжения.
  2. Выпрямляющий
    модуль.
  3. Стабилизатор.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Первый сегмент проявляется свойство противодействия
току с переменными параметрами из сети на С1 (конденсаторе с резистором,
включенном в цепь для самозарядки инертного модуля и не влияющего на функционал
схемы).

После прохождения сформированной полуволны напряжения через
конденсатор, течение тока будет происходить до тех пор, пока обкладки не
получат полную зарядку. При этом чем меньше его емкость, тем меньше период
времени для этого потребуется.

Так, для блока в 0,4 мкФ потребуется всего 0,1
периода прохождения полуволны.

Второй сегмент преобразует (выпрямляет) ток переменного характера в пульсирующий. Процесс протекает в двух полупериодах, так как первая часть волны сглаживается, проходя через конденсатор. Напряжение постоянного тока на выходе этого модуля будет равным порядка 24 вольт.

Завершающий сегмент функционирует на основе
электролитического конденсатора, выполняющего роль сглаживающего
фильтра-стабилизатора. При его выборе нужно учитывать нагрузку системы.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Обратите внимание! Ввиду того, что смонтированная система начинает работу моментально, необходимо соблюдать меры электробезопасности – предварительно изолировать проводники, так как сила тока может доходить до десятков ампер.

Правила
подбора

Для обеспечения стабильности работы светодиодного
светильника необходимо правильно подобрать драйвер. Делать это лучше всего на
этапе планирования системы подсветки. При этом нужно учесть:

  1. Сколько и каких лед-элементов будет соединено.
  2. Какая схема подключения лежит в основе – параллельная, последовательная или последовательно по два.
  3. Суммарные характеристики монтируемых led-узлов (мощность, напряжение, сила тока).

Поэтому сначала нужно купить драйвер, а затем к нему
подбирать светодиодные светильники.

В противном случае на практике достаточно
проблематично к уже имеющейся системе освещения подобрать преобразователь с
заданными параметрами.

Исключение могут составлять готовые в сборке заводские
приборы подсветки, например, лампы Армстронг. Для них выпускаются специальные
стабилизаторы с определенным набором характеристик.

Оптимальным подключением светодиодных элементов является последовательный способ. Независимо от расстояния в цепочке все лед-кристаллы в светильнике будут светить равномерно, так как сила тока в любой точке схемы одинакова. Однако, чем больше количество led-кристаллов, тем выше должен быть номинал напряжения у драйвера.

Основные
выводы

Главное назначение драйвера – выпрямление и стабилизация
тока, питающего светильник. Благодаря этому светодиодные элементы работают
дольше и равномернее. Применяется подобный модуль практически для всех видов
лед-приборов:

  1. Бытовых.
  2. Промышленных.
  3. Автомобильной оптике.
  4. Портативных фонарях.
  5. Автономных лампах.
  6. Спецсигналах.
  7. Прожекторах.
  8. Уличной подсветке.

Принцип работы прибора основан на прохождении
электрического тока через блок сопротивления для стабилизации, модуль
конденсатора для задания определенной частоты и выпрямления посредством
диодного мостика.

Драйвер для светодиодного светильника характеризуется тремя
основными параметрами – номиналом тока, выходным напряжением и мощностью. Среди
его разновидностей по типу устройства распространены три основных вида –
электронные, на основе конденсатора и диммируемые.

Подбирать такой стабилизатор
нужно, исходя из количества лед-элементов, их параметров и способа соединения.

Если у вас есть личный опыт по выбору драйвера для
конкретного вида светодиодного светильника с учетом его особенностей,
обязательно поделитесь такой полезной информацией в х.

ПредыдущаяСледующая

Светодиодный драйвер: принцип работы и правила подбора

Светодиоды получили большую популярность. Главную роль в этом сыграл светодиодный драйвер, поддерживающий постоянный выходной ток определенного значения.

Можно сказать, что это устройство представляет собой источник тока для LED-приборов. Такой драйвер тока, работая вместе со светодиодом, обеспечивает долголетний срок службы и надежную яркость.

Анализ характеристик и видов этих устройств позволяет понять, какие они выполняют функции, и как их правильно выбирать.

Что такое драйвер и каково его назначение?

Драйвер для светодиодов является электронным устройством, на выходе которого образуется постоянный ток после стабилизации. В данном случае образуется не напряжение, а именно ток. Устройства, которые стабилизируют напряжение, называются блоками питания. На их корпусе указывается выходное напряжение. Блоки питания 12 В применяют для питания LED-линеек, светодиодной ленты и модулей.

Основным параметром LED-драйвера, которым он сможет обеспечивать потребителя длительное время при определенной нагрузке, является выходной ток. В качестве нагрузки применяются отдельные светодиоды или сборки из аналогичных элементов.

Читайте также:  Технические характеристики и расшифровка кабелей вббшв

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеКПД импульсного драйвера для светодиодов достигает 95%

Драйвер для светодиода обычно питается от сети напряжением 220 В. В большинстве случаев диапазон рабочего выходного напряжения составляет от трех вольт и может достигать нескольких десятков вольт.

Для подключения светодиодов 3W в количестве шести штук потребуется драйвер с выходным напряжением от 9 до 21 В, рассчитанный на 780 мА.

При своей универсальности он обладает малым КПД, если на него включить минимальную нагрузку.

При освещении в автомобилях, в фарах велосипедов, мотоциклов, мопедов и т. д., в оснащении переносных фонарей используется питание с постоянным напряжением, значение которого варьируется от 9 до 36 В.

Можно не применять драйвер для светодиодов с небольшой мощностью, но в таких случаях потребуется внесение соответствующего резистора в питающую сеть напряжением 220 В.

Несмотря на то, что в бытовых выключателях используется этот элемент, подключить светодиод к сети 220 В и рассчитывать на надежность достаточно проблематично.

Основные особенности

Мощность, которую эти устройства способны отдавать под нагрузкой, является важным показателем. Не стоит перегружать его, пытаясь добиться максимальных результатов. В результате таких действий могут выйти из строя драйверы для светодиодов или же сами LED-элементы.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеДешевый светодиодный драйвер

На электронную начинку устройства влияет множество причин:

  • класс защиты аппарата;
  • элементная составляющая, которая применяется для сборки;
  • параметры входа и выхода;
  • марка производителя.

Изготовление современных драйверов выполняется при помощи микросхем с использованием технологии широтно-импульсного преобразования, в состав которых входят импульсные преобразователи и схемы, стабилизирующие ток. ШИМ-преобразователи запитываются от 220 В, обладают высоким классом защиты от коротких замыканий, перегрузок, а так же высоким КПД.

Технические характеристики

Перед приобретением преобразователя для светодиодов следует изучить характеристики устройства. К ним относятся следующие параметры:

  • выдаваемая мощность;
  • выходное напряжение;
  • номинальный ток.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеСхема подключения LED-драйвера

На выходное напряжение влияет схема подключения к источнику питания, количество в ней светодиодов. Значение тока пропорционально зависит от мощности диодов и яркости их излучения.

Светодиодный драйвер должен выдавать столько тока для светодиодов, сколько потребуется для обеспечения постоянной яркости. Стоит помнить, что мощность необходимого устройства должна быть более потребляемой всеми светодиодами.

Рассчитать ее можно, используя следующую формулу:

  • P = P(led) × n
  • P(led) – мощность одного LED-элемента;
  • n — количество LED-элементов.
  • Для обеспечения длительной и стабильной работы драйвера следует учитывать запас мощности устройства в 20–30% от номинальной.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеПодключение светодиодов к драйверу

Выполняя расчет, следует учитывать цветовой фактор потребителя, так как он влияет на падение напряжения. У разных цветов оно будет иметь отличающиеся значения.

Срок годности

Светодиодные драйверы, как и вся электроника, обладают определенным сроком службы, на который сильно влияют эксплуатационные условия. LED-элементы, изготовленные известными брендами, рассчитаны на работу до 100 тысяч часов, что намного дольше источников питания. По качеству рассчитанный драйвер можно классифицировать на три типа:

  • низкого качества, с работоспособностью до 20 тысяч часов;
  • с усредненными параметрами — до 50 тысяч часов;
  • преобразователь, состоящий из комплектующих известных брендов — до 70 тысяч часов.

Многие даже не знают, зачем обращать внимание на этот параметр. Это понадобится для выбора устройства для длительного использования и дальнейшей окупаемости. Для использования в бытовых помещениях подойдет первая категория (до 20 тысяч часов).

Как подобрать драйвер?

Насчитывается множество разновидностей драйверов, используемых для LED-освещения. Большинство из представленной продукции изготовлено в Китае и не имеет нужного качества, но выделяется при этом низким ценовым диапазоном.

Если нужен хороший драйвер, лучше не гнаться за дешевизной китайского производства, так как их характеристики не всегда совпадают с заявленными, и редко когда к ним прилагается гарантия.

Может быть брак на микросхеме или быстрый выход из строя устройства, в таком случае не удастся совершить обмен на более качественное изделие или вернуть средства.

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеСветодиодный драйвер без корпуса

Наиболее часто выбираемым вариантом является бескорпусный драйвер, питающийся от 220 В или 12 В. Различные модификации позволяют использовать их для одного или более светодиодов.

Эти устройства можно выбрать для организации исследований в лаборатории или же проведения экспериментов. Для фито-ламп и бытового применения выбирают драйверы для светодиодов, находящиеся в корпусе.

  Бескорпусные устройства выигрывают в ценовом плане, но проигрывают в эстетике, безопасности и надежности.

Виды драйверов

Устройства, осуществляющие питание светодиодов, условно можно разделить на:

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключениеИмпульсный драйвер

Устройства импульсного типа производят на выходе множество токовых импульсов высокой частоты и работают по принципу ШИМ, КПД у них составляет до 95%. Импульсные преобразователи имеют один существенный недостаток — во время работы возникают сильные электромагнитные помехи.

Для обеспечения стабильного выходного тока в линейный драйвер установлен генератор тока, который играет роль выхода. Такие устройства имеют небольшой КПД (до 80%), но при этом просты в техническом плане и стоят недорого.

Такие устройства не получится использовать для потребителей большой мощности.

Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что источник питания для светодиодов следует выбирать очень тщательно. Примером может послужить люминесцентная лампа, на которую подается ток, превышающий норму на 20%. В ее характеристиках практически не произойдет изменений, а вот работоспособность светодиода уменьшится в несколько раз.

Полное руководство по изучению и выбору светодиодного драйвера

Правила подбора драйвера светодиодной лампы: виды, назначение и подключение

Использование светодиодного драйвера имеет решающее значение для предотвращения повреждения вашего светодиода (-ов). Прямое напряжение светодиодов изменяется при изменении их температуры. Повышение температуры уменьшает прямое напряжение, в результате чего светодиод потребляет больше тока. Диод будет продолжать нагреваться и потреблять еще больший тока, пока не сгорит. Этот процесс называется «тепловой пробой». Использование драйвера светодиода постоянного тока предотвращает пробой, компенсируя изменения  прямого напряжения, подавая стабилизированный ток через светодиоды (индикаторы).

Входное напряжение.

Существуют светодиодные драйверы с входным напряжением постоянного тока (DC) и переменного тока (AC). Вход AC как правило может работать при  напряжении сетевого питания от 110 В до 277 В переменного тока, в то время как драйверы с входом DC чаще всего при напряжении  от 3 В до 32 В постоянного тока.

В большинстве случаев рекомендуется использовать драйвер с низким напряжением постоянного тока, так как они очень эффективны, надежны и имеюд вход затемнения (диммирования).

Даже если в вашей системе используется высоковольтное сетевое питание, лучше использовать низковольтные драйверы с дополнительным импульсным источником питания, преобразующим высокое сетевое напряжение в нужное нашим низковольтным драйверам.  

Выходной ток.

Все рассматриваемые светодиодные драйверы обеспечивают в нагрузке стабилизированный постоянный ток.

Но  перед выбором нужно изучить спецификации светодиодов и выбрать правильный уровень токового выхода для соответствующего светодиода.

Линейка номинальных выходные токов  драйверов: 350 мА, 500 мА, 700 мА, 1000 мА, 1400 мА и 2100 мА.  Это позволяет легко выбрать драйвер с безопасным выходом для выбранного светодиода или линейки светодиодов.

Драйверы с регулировкой яркости для  светодиодов. Диммируемые драйверы.

Для управления наиболее распространенными диммируемыми драйверами AC и DC используют постоянное напряжение от 0 до 10 В. Драйверы постоянного тока (DC), как правило, обеспечивают более линейный закон затемнения, создают меньше проблем с мерцанием и предоставляют более широкий спектр опций.

  • Полное руководство по изучению и выбору светодиодного драйвера.
  • При выборе подходящего светодиодного драйвера вам сначала нужно знать, что вы ищете.  Всегда, как при любом выборе, есть много соображений и вопросов, например:
  • Сколько светодиодов я могу запустить?
  • И, каким электропитанием я располагаю?
  • Чтобы облегчить процесс выбора драйверов светодиодов, мы опубликовали подробное руководство по изучению светодиодных драйверов и выбору наиболее подходящего.
Нужно ли использовать светодиодный драйвер? Если ваш светодиодный проект использует любой светодиод, более мощный, чем простой светодиодный индикатор, тогда дается какой-то светодиодный драйвер! Далее мы опубликовали статью, в которой подчеркивается, почему светодиодный драйвер необходим для питания светодиодов Что делает светодиодный драйвер? Светодиодные драйверы отличаются от стандартных источников питания тем, что они обеспечивают постоянный ток в цепи питания светодиодов вместо постоянного напряжения на светодиодах. Выходное напряжение от драйвера постоянного тока будет меняться в зависимости от требуемого выходного тока. Стабилизация тока необходима в связи с тем, что прямое  напряжение на светодиодах  изменяется от температуры.  Без источника постоянного тока вероятность теплового пробоя и общего отказа может стать вероятной.
Как подключить светодиодный драйвер? Самый эффективный способ питания светодиодного драйвера — источник постоянного тока постоянного тока (DC). Импульсный источник питания  или  батарейный источник питания  идеальны, однако, если ваша система не имеет таких источников ваше, мы также предлагаем  стабилизированные драйверы постоянного тока постоянного тока с питанием от сети переменного тока. Пример подбора соответствующих светодиодов и светодиодных драйверов. Вы хотите включить 3 светодиода серии Cree XP-G2 с рабочим током 1400 мА от источника постоянного  низкого напряжения. Драйвер LUXdrive A009-D-V-14000 BuckBlock в диапазоне входного постоянного напряжения  от 10 В до 32 В тока  обеспечивает в цепи светодиодной нагрузки 1400 мА. Для обеспечения достаточной мощности входное напряжение  драйвера должно быть больше, чем падение прямого напряжения на трех последовательно включенных светодиодах. Светодиод  Cree XP-G2 на номинальный ток потребления 1400 мА имеет прямое напряжение 3,1 В. Суммарное напряжение на цепочке светодиодов 3,1 В х 3  = 9,3 В. Исходя из этой величины выберем 12-ти вольтовый  источник питания постоянного тока. Окончательная проверка: нужно  убедиться в том, что ваш источник питания может отдавать в нагрузку необходимою мощность . Уравнение: Watts = Amps х Vdc. В этом случае 1.4 A  умножить на  9.3 Vdc  =  13,02 Вт.

Как выбрать правильный светодиодный драйвер.

Светодиодные драйверы могут быть самой сложной для выбора и неоднозначной  частью светодиодной технологии. Существует так много разных типов и вариаций, что иногда может показаться, что выбрать оптимальный просто невозможно. Вот почему появилась необходимость рассказать об этом в понятной и достаточно краткой форме.

Читайте также:  Схемы электропроводки в частном доме: правила проектирования и советы по разводке электрики

Что вы можете узнать о  светодиодом драйвере?

Светодиодный драйвер — это электрическое устройство, которое управляет питанием светодиода или строки светодиодов. Использование одного из этих драйверов очень важно для предотвращения повреждения ваших светодиодов, поскольку прямое напряжение (Uf) мощного светодиода изменяется с температурой.

Прямое напряжение — это количество вольт, которое должно быть установлено  на светодиоде чтобы он излучал. По мере повышения температуры прямое напряжение светодиода уменьшается, в результате чего через светодиод пойдет больший ток.

А это приведет к продолжению нагрева, дальнейшему увеличению тока и, в конечном итоге к тепловому пробою. Светодиодный драйвер представляет собой автономный источник питания в режиме стабилизации тока, который имеет выходы, которые соответствуют электрическим характеристикам светодиода (-ов).

Это помогает избежать теплового пробоя светодиодов,  поскольку драйвер  постоянно компенсирует изменения в прямом напряжении для  стабилизации рабочего тока светодиодов.

Что нужно учитывать перед выбором драйвера светодиода?

Какие типы светодиодов используются и сколько? Выясните прямое напряжение, рекомендуемый ток и прочие параметры светодиодов.

Нужен ли мне драйвер стабилизирующий ток  или драйвер стабилизирующий  напряжение?

Здесь мы выбираем параметр, который должен стабилизироваться, постоянный ток или постоянное напряжение.

Какой тип источника питания вы будет использоваться?  DC -источник постоянного тока, AC- сеть переменного тока, аккумуляторные  батареи и т. д.

Выбрали общее питание от  сети переменного тока AC? Посмотрите, не подойдет ли вам вариант первичного преобразования AC/DC с последующей подачей DC в цепь питания драйверов !

Каковы ограничения пространства? Сколько пространства вы имеете для размещения драйверов , светодиодов, кабелей, радиаторов.

 Не так много напряжения для работы? Оцените, хватает ли вам питания для приложения.

Каковы основные цели приложения? Размер, стоимость, эффективность, производительность и т. д.

Любые специальные функции? Диммирование, пульсация яркости, микропроцессорное управление и т. д.

Прежде всего Вы  должны знать …

Входное напряжение.

Существуют светодиодные драйверы с входным напряжением постоянного тока (DC) и переменного тока (AC). Вход AC как правило может работать при  напряжении сетевого питания от 110 В до 277 В переменного тока, в то время как драйверы с входом DC чаще всего при напряжении  от 3 В до 32 В постоянного тока.

В большинстве случаев рекомендуется использовать драйвер с низким напряжением постоянного тока, так как они очень эффективны, надежны и имеюд вход затемнения (диммирования).

Даже если в вашей системе используется высоковольтное сетевое питание, лучше использовать низковольтные драйверы с дополнительным импульсным источником питания, преобразующим высокое сетевое напряжение в нужное нашим низковольтным драйверам.  

 Для небольших приложений есть больше возможностей регулировки яркости и вывода по сравнению с драйверами переменного тока высокого напряжения, поэтому у вас есть больше возможностей для работы в вашем приложении. Однако, если у вас есть большой общий проект освещения для жилого или коммерческого освещения, вы должны увидеть, как драйверы переменного тока могут быть лучше для этого типа работы.

Далее Вы должны понимать требования и возможности по мощности.

Во-вторых, вам нужно знать выходной ток драйвера, от которого вы хотите питать светодиод.  Ток драйвера должен соответствовать номинальному рабочему току светодиода.

В противном случае будет перегрев радиатора и светодиода или, недоиспользование мощностных возможностей светодиода И конечно, если вы хотите управлять яркостью светодиода, необходимо  выбрать драйвер с возможностью диммирования. 

Диммирование низковольтных драйверов постоянного тока.

Низковольтные драйверы с питанием от источника постоянного тока можно легко диммировать несколькими способами. Простейшим решением для регулировки яркости является использование потенциометра. Это дает полный диапазон регулирования яркости от 0 до 100%.

 Номинальное сопротивление потенциометра 20 Ком.

Обычно такое значение рекомендуется, когда  в вашей цепи есть только один драйвер, но если есть несколько драйверов, которые диммируются от одного потенциометра, значение потенциометра можно найти из соотношения  — KΩ / N — где KΩ — значение вашего потенциометра, а N — количество используемых драйверов.  Просто подключите диммирующий заземляющий провод к центральному контакту и диммирующему проводу в одну сторону или другую (выбор стороны просто определяет в какую сторону вы  поворачиваете ручку для затемнения).

Ваш второй вариант для регулировки яркости — использовать настенный диммер  0-10 В. Для примера можно выбрать A019 Low Voltage Dimming Control.

Это лучший способ диммирования для случая управления несколькими драйверами.  Это возможно, поскольку диммер 0-10 В может работать с несколькими драйверами одновременно.

Просто подсоедините провода управления яркостью прямо на входы диммирования драйверов, и удачи Вам.

Диммирование высоковольтных светодиодных драйверов.

Для высоковольтных светодиодных драйверов  переменного тока есть несколько вариантов регулировки яркости. Многие драйверы переменного тока работают с 0-10 В диммированием, по принципу, описанному выше.

Мы также используем светодиодные драйверы Mean Well и Phihong, использующие симисторы (TRIAC).  И эти драйверы могут работать с различными ведущими и ведомыми диммерами.

Это полезно, так как позволяет светодиодам работать с очень популярными  системами диммирования в жилых помещениях, такими как Lutron и Leviton.

Сколько светодиодов вы можете запустить с драйвером?

Максимальное количество светодиодов, которые вы можете запускать от одного драйвера, определяется путем деления максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение вашего светодиода.

При использовании драйверов LuxDrive вы определяете максимальное выходное напряжение путем вычитания 2 вольт из входного напряжения. Это необходимо, потому что драйверам требуется  дополнительные 2 вольта  для питания внутренней схемы.

Например, используя Wired 1000mA BuckPuck драйвер с 24-вольтным питанием, вы будете иметь максимальное выходное напряжение 22 вольта.

Какое нужно электропитание? Эти рассуждения, основанные на параметрах драйверов, приводит нас   к тому, на основании каких расчетов определить величину входного напряжения для светодиодных драйверов.

  Убедитесь, что вы знаете минимальное и максимальное входное напряжение для ваших светодиодных драйверов. Например, выберем драйвер BuckPuck на 1000mA. Диапазон его входного  напряжения от 7 до 32 В постоянного тока.

Определить оптимальное значение входного напряжения можно по простой формуле:  Vo+ (Vf x LEDn) = Vin

  1. Где: Vo = минимальное падение напряжение на драйвере ( 2, если вы используете драйвер DC LuxDrive или 4, если используете драйвер AC LuxDrive);
  2. Vf = Прямое напряжение светодиодов, которые вы хотите включить;
  3.  LEDn = количество светодиодов, которые вы хотите включить;
  4.  Vin = входное напряжение для драйвера.
  • Технические характеристики продукта на странице LED Cree XPG2
  • Например, если вам требуется питание 6 светодиодов Cree СXPG2 от источника питания постоянного тока, и вы используете драйвер  BuckPuck, тогда Vin должен быть не менее 20VDC на основе следующего расчета.
  • 2 + (3,0 х 6) = 20

Это значение определяет минимальное входное напряжение, которое вам необходимо подать на вход драйвера. Нет никакого вреда в использовании более высокого напряжения вплоть до максимального значения входного напряжения драйвера. И поскольку мы не имеем  в номенклатуре источника питания 20VDC, применим источник питания 24VDC для запуска этих светодиодов.

  1.  Расчет для мощности светодиода:
  2. P (мощность) = Vf x Приводной ток (в амперах)
  3. Используя 6 светодиодов Cree XPG2, мы можем  вычислить  мощность в ваттах.
  4. 3,0 В x 1A = 3 Вт на светодиод
  5. Общая мощность для схемы = 6 x 3 = 18 Вт

Запас мощности.  При расчете соответствующей мощности электропитания для вашего проекта важно предусмотреть  20% -ный запас для расчета мощности. Добавление  20% мощности предотвратит перегрузку электропитания. Перегрузка источника питания может привести к тому, что светодиоды начнут мерцать или может привести к преждевременному отказу. Просто умножим общую мощность на 1,2.

Поэтому для нашего вышеприведенного примера мы хотели бы получить как минимум 21,6 Вт (18 х 1,2 = 21,6). Наш источник питания 24 В постоянного тока 1.7А был бы более чем достаточным для этого проекта, так как вы можете найти мощность, умножив ваш 24VDC на 1,7A, который достигает 40,8 Вт, поэтому мы почти вдвое больше требуемой мощности.

Что делать, если  недостаточно напряжения?

В этом случае можно использовать светодиодный драйвер — бустер (FlexBlock).

Светодиодные драйверы FlexBlock — это повышающие драйверы, что означает, что они могут выдавать на выход более высокое напряжение, чем напряжение по на вход.

Это позволяет вам включать больше светодиодов, соединенных последовательно, с одним светодиодным драйвером. Это чрезвычайно полезно в приложениях, где ваше входное напряжение ограничено, но вам нужно получить больше мощности от светодиодов.

Конечно, потребляемый ток входной цепи станет выше, но все светодиоды будут работать в своем оптимальном режиме.

 Как и в случае с драйвером BuckPuck, максимальное количество последовательно включенных светодиодов, которые вы можете использовать с одним драйвером , определяется делением максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение выбранных  светодиодов.

 FlexBlock может быть подключен в двух разных конфигурациях.

 В режиме Buck-Boost (это стандартное подключение) FlexBlock может обслуживать светодиодные цепочки, которые требуют напряжение  выше, ниже или равного напряжению питания. Максимальное выходное напряжение драйвера в этом режиме можно определить с помощью  формулы: 48VDC — Vin.

  Поэтому, при использовании источника питания 12 В постоянного тока и светодиодов Cree XPG2, можно определить сколько светодиодов можно включить с помощью FlexBlock с выходным током 700 мА? Максимальное выходное напряжение составляет 36 В постоянного тока (48-12), а прямое напряжение Cree XPG2, работающего на 700 мА, составляет 2,9, поэтому, деля 36 В постоянного тока, мы видим, что этот драйвер может подавать 12 светодиодов.

В режиме Boost-Only драйвер FlexBlock может выводить до 48 В постоянного тока при питании от 10 В постоянного тока. Поэтому, если вы находитесь в режиме Boost-Only, вы можете включить до 16 светодиодов (48 / 2.9).

Резюме.

На основании этой статьи Вы  можете сформулировать требования к системе освещения и подобрать необходимое оборудование для реализации задуманного. А наши специалисты всегда смогут Вам помочь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector