Для более сложных светодиодных сборок, особенно когда соединяется несколько светодиодов последовательно, необходим не просто блок питания со стабилизированным выходным напряжением, а полноценный светодиодный драйвер — электронное устройство со стабилизированным выходным током. Здесь ток является главным параметром, а напряжение питания светодиодной сборки может автоматически варьироваться в определенных пределах.

Светодиодные драйверы выпускаются в основном на питание от сети 220 вольт или от бортовой сети автомобиля 12 вольт. Выходные параметры драйвера указываются в виде диапазона напряжений и номинального тока.

Например, драйвер с выходом на 40-50 вольт, 600 мА позволит подключить последовательно четыре 12 вольтовых светодиода мощностью по 5-7 ватт. На каждом светодиоде упадет приблизительно по 12 вольт, ток через последовательную цепочку составит ровно по 600 мА, при этом напряжение 48 вольт попадает в рабочий диапазон драйвера.

Драйвер для светодиодов со стабилизированным током — это универсальный блок питания для светодиодных сборок, причем эффективность его получается довольно высокой и вот почему.

Мощность светодиодной сборки — критерий важный, но чем обусловлена эта мощность нагрузки? Если бы ток был не стабилизированным, то значительная часть мощности рассеялась бы на выравнивающих резисторах сборки, то есть КПД оказался бы низким. Но с драйвером, обладающим стабилизацией по току, выравнивающие резисторы не нужны, вот и КПД источника света получится в результате очень высоким.

Драйверы разных производителей отличаются между собой выходной мощностью, классом защиты и применяемой элементной базой. Как правило, в основе — импульсный ШИМ-преобразователь на специализированной микросхеме, со стабилизацией выхода по току и с защитой от короткого замыкания и перегрузки.

Питание от сети переменного тока 220 вольт или постоянного тока с напряжением 12 вольт. Самые простые компактные драйверы с низковольтным питанием могут быть выполнены на одной универсальной микросхеме, но надежность их, про причине упрощения, ниже. Тем не менее, такие решения популярны в автотюнинге.

Выбирая драйвер для светодиодов следует понимать, что применение резисторов не спасает от помех, как и применение упрощенных схем с гасящими конденсаторами. Любые скачки напряжения проходят через резисторы и конденсаторы, и нелинейная ВАХ светодиода обязательно отразится в виде скачка тока через кристалл, а это вредно для полупроводника. Линейные стабилизаторы — тоже не лучший вариант в плане защищенности от помех, к тому же эффективность таких решений ниже.

Лучше всего, если точное количество, мощность, и схема включения светодиодов будут заранее известны, и все светодиоды сборки будут одинаковой модели и из одной партии. Затем выбирают драйвер.

На корпусе обязательно указывается диапазон входных напряжений, выходных напряжений, номинальный ток. Исходя из этих параметров выбирают драйвер. Обратите внимание на класс защиты корпуса.

Для исследовательских задач подходят, например, бескорпусные светодиодные драйверы, такие модели широко представлены сегодня на рынке. Если потребуется поместить изделие в корпус, то корпус может быть изготовлен пользователем самостоятельно.

Источник

Как правильно выбрать драйвер для светодиодного светильника

Опубликовано Admin в 17.02.2019 17.02.2019

Светодиодное освещение приобрело популярность в начале 2000-х годов. С тех времен появилось огромное количество производителей и большое разнообразие светодиодных источников света. Каждый год выпускается более тысячи новинок для всех отраслей рынка. Производители предоставляют гарантию на светильники в среднем от 3 до 5 лет.
Сердцем светодиодного светильника является драйвер — блок питания. В 96% случаях именно он является следствием поломки. Если светильник выходит из строя после гарантийного срока, то не всегда выгодно покупать новый или отправлять его ремонтировать на завод. Удобнее подобрать к нему драйвер, который продлит срок службы светодиодного светильника.

Чтобы правильно подобрать замену блоку питания следует учесть два важных фактора:
1. Драйвер светодиодного светильника имеет на выходе постоянный ток, а не постоянное напряжение. Например, 240 мА, 300 мА, 350 мА, 700 мА и выше.
2. Выходное напряжение драйвера — “плавающее”, т.е. находится в диапазоне значений. Например, от 40В до 97В.

Таким образом итоговая характеристика блока питания может выглядеть следующим образом: Output — выходное напряжение — 65…110В, выходной ток — 700мА.

РАЗБЕРЕМ ПЕРВЫЙ ПРИМЕР

У светодиодного светильника не работает блок питания. Его характеристики:
Выходной ток 350мА, диапазон выходного напряжения 12-35В.
Это означает, что аналогичный драйвер должен быть с выходным током 350мА и диапазоном напряжения, близким к оригиналу, либо быть с более широким интервалом. Например, 10-36В или 12-38В.

ВТОРОЙ ПРИМЕР

У светодиодного LED драйвера следующие характеристики: 36х1W, OUTPUT 60-120V, 350mA Max.
Расшифровка: выходное напряжение 60-120В, максимальный выходной ток равен 350мА, максимальная мощность 36Вт.
В данном примере у источника питания широкий выходной диапазон питания. По закону Ома при напряжении 120В и токе 350мА, его мощность должна быть 42Вт, но по маркировке видно, что нагрузка не должна превышать 36Вт.
Поэтому реальный диапазон выходного напряжения у аналога может быть скорректирован до значений, например, 90-108В или 80-114В.

ЛАЙФХАК

Имеют место быть случаи, когда не удается подобрать замену драйверу один в один по току или диапазону напряжения. Попробуйте вместо одного блока питания на светильник, сделать расчет формата “один блок на два светильника”, подключив его параллельно или последовательно.

! При последовательном соединении складывается напряжение. Ток остается неизменным.
! При параллельном соединении складывается значение выходного тока. Напряжение не изменяется.

Рассмотрим на примере по картинке:

Источник

Описание драйвера для питания светодиодов

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.

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.

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.

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.

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.

Линейный стабилизатор

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

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.

Как подобрать

Чтобы подобрать светодиодный драйвер, необходимо рассматривать комплексно характеристики прибора:

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.

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.

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.

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.

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.

Источник

Полное руководство по изучению и выбору светодиодного драйвера

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?

Пример подбора соответствующих светодиодов и светодиодных драйверов.

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.

Что вы можете узнать о светодиодом драйвере?

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.

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%.

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

Где: Vo = минимальное падение напряжение на драйвере ( 2, если вы используете драйвер DC LuxDrive или 4, если используете драйвер AC LuxDrive);

Vf = Прямое напряжение светодиодов, которые вы хотите включить;

LEDn = количество светодиодов, которые вы хотите включить;

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.

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.

Расчет для мощности светодиода:

P (мощность) = Vf x Приводной ток (в амперах)

Используя 6 светодиодов Cree XPG2, мы можем вычислить мощность в ваттах.

3,0 В x 1A = 3 Вт на светодиод

Общая мощность для схемы = 6 x 3 = 18 Вт

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?

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.

Источник