Светодиодное освещение охватывает все больше потребителей, а его превосходство подтверждает эффективность использования.
С помощью светодиодов, освещаются огромные территории, при этом затраты на электроэнергию совсем незначительны. Окупаемость led источников света на сегодняшний день уже ни для кого не новость.
Также, примечательным можно назвать ремонтопригодность светодиодной продукции, в отличие от других видов освещения.
Надобность в ремонте происходит по следующим причинам :по истечению срока службы, неправильного использования, бракованных компонентов, несоответствие колебаний напряжения в сети.
Более уязвимым компонентом подсветки является преобразователь, так как он принимает на себя все удары, связаны со скачками напряжения в сети. 
Для подключения led освещения применяют светодиодный драйвер и блок питания. Данные компоненты выполняют стабилизацию, однако по функциональности они абсолютно противоположны.
Блок питания – это источник напряжения. Его функциональностью является преобразование и подача стабильного напряжения 5В, 12В, 24В. С его помощью осуществляют подсветку светодиодной лентой, led линейками, led модулями и прочим.
Драйвер для светодиодов – это источник тока. Драйвер выдает стабилизированный ток, при этом имеет интервал выходного напряжения, которое балансирует в зависимости от нагрузки устройства.
Драйвер применяют для подключения светодиода или группы светодиодов. Распространеныдрайвера во многих осветительных приборах, к примеру, светодиодные прожекторы, люстры, светильники, автолампы.
Если к светодиодам или светильнику подключен драйвер, который соответствует параметрам, а также не имеет предельной нагрузки, то длительность использования и стабильно высокая яркость гарантирована. Поэтому, при выборе драйвера для подключения светодиодных источников света, необходимо ориентироваться на следующие характеристики:
- входное напряжение;
- выходное напряжение;
- выходной ток;
- степень защиты от влаги и пыли;
- выходная мощность.
Все эти параметры можно посмотреть на драйвере. Наиболее важными характеристиками являются первые три. Параметр входного напряжения указывает безопасное рабочее напряжение. Выделяют несколько видов таких преобразователей:
- драйвер 12В;
- драйвер 12-24В;
- драйвер 220В (185 – 240В).
Если при выборе преобразователя не учесть этот параметр, то возможен выход из строя данного устройства.
Выходное напряжение всегда обозначается интервалом. Универсальный led драйвер имеет широкий диапазон выходного напряжения. Чтобы правильно подобрать драйвер по выходному напряжению, достаточно посмотреть его на старом источнике тока, при этом интервал должен соответствовать или быть в пределах.
Что делать, если нет информации о выходном напряжении? В этом случае необходимо узнать рабочее напряжение светодиода. К примеру, светодиод 3 Вт (белого свечения) имеет рабочее напряжение от 3,4В до 3,6В. Источник света имеет 10 шт.
таких светодиодов, которые соединены последовательно. Соответственно, чтобы узнать интервал рабочего напряжения источника освещения, необходимо параметры одного светодиода умножить на десять. В данном случае имеет от 34В до 36В.
Выходной ток является стабилизированным, и должен соответствовать при замене драйвера. Если старый преобразователь имеет ток 320мА, а мы устанавливаем новый на 300мА – это не критично. В этом случае есть запас, при котором увеличивается срок службы диодов. Однако если ток существенно выше необходимого, то срок работы такого устройства обречен на перегорание светоизлучающих полупроводников.
Для светодиодов 1Вт применяют драйвера с током 280-350А, 3Вт применяют 650-750А.
Если драйвер имеет постоянный контакт с внешней средой, то наличие защиты от влаги и пыли является обязательным. Различают следующие популярные степени защиты драйверов:
- драйвер IP20 – представлен в виде платы без корпуса. Устанавливается внутрь устройств, светильников и прочих приборов.
- led драйвер IP44 – IP54 – имеет вид платы в корпусе. Зачастую корпус изготовлен из пластика. Такая защита служит, скорее всего, для оформления или безопасности использования.
— драйвер IP65 – IP68 – имеет защиту от влаги и пыли. Применяется в светодиодных прожекторах, светодиодных панелях, уличных светильниках.
Выбор светодиодных драйверов в интернет-магазине Foton.ua даст вашему светильнику новую жизнь. Опытные консультанты помогут выбрать драйвер с необходимыми характеристиками. Для того чтобы сконструировать надежную светодиодную подсветку необходимо led драйвер купить с правильными параметрами и надежного качества.
Посмотреть все вопросы данной категории
Как выбрать светодиодный драйвер
Самым оптимальным способом подключения к 220В, 12В является использование стабилизатора тока, светодиодного драйвера. На языке предполагаемого противника пишется «led driver». Добавив к этому запросу желаемую мощность, вы легко найдёте на Aliexpress или Ebay подходящий товар.
Содержание
- 1. Особенности китайских
- 2. Срок службы
- 3. Лед драйвер на 220в
- 4. RGB драйвер на 220В
- 5. Модуль для сборки
- 6. Драйвер для светодиодных светильников
- 7. Блок питания для led ленты
- 8. Led драйвер своими руками
- 9. Низковольтные
- 10. Регулировка яркости
Особенности китайских
Многие любят покупать на самом большом китайском базаре Aliexpress. цены и ассортимент радуют. LED driver чаще всего выбирают из-за низкой стоимости и хороших характеристик.
Но с повышением курса доллара покупать у китайцев стало невыгодно, стоимость сравнялась с Российской, при этом отсутствует гарантия и возможность обмена. Для дешевой электроники характеристики бывают всегда завышены. Например, если указана мощность в 50 ватт, в лучшем случае то это максимальная кратковременная мощность, а не постоянная. Номинальная будет 35W — 40W.
К тому же сильно экономят на начинке, чтобы снизить цену. Кое где не хватает элементов, которые обеспечивают стабильную работу. Применяются самые дешевые комплектующие, с коротким сроком службы и невысокого качества, поэтому процент брака относительно высокий. Как правило, комплектующие работают на пределе своих параметров, без какого либо запаса.
Если производитель не указан, то ему не надо отвечать за качество и отзыв про его товар не напишут. А один и тот же товар выпускают несколько заводов в разной комплектации. Для хороших изделий должен быть указан бренд, значит он не боится отвечать за качество своей продукции.
Одним из лучших является бренд MeanWell, который дорожит качеством своих изделий и не выпускает барахло.
Срок службы
Как у любого электронного устройства у светодиодного драйвера есть срок службы, который зависит от условий эксплуатации. Фирменные современные светодиоды уже работают до 50-100 тысяч часов, поэтому питание выходит из строя раньше.
Классификация:
- ширпотреб до 20.000ч.;
- среднее качество до 50.000ч.;
- до 70.000ч. источник питания на качественных японских комплектующих.
Этот показатель важен при расчёте окупаемости на долгосрочную перспективу. Для бытового пользования хватает ширпотреба. Хотя скупой платит дважды, и в светодиодных прожекторах и светильниках это отлично работает.
Лед драйвер на 220в
- Современные светодиодные драйвера конструктивно выполняются на ШИМ контроллере, который очень хорошо может стабилизировать ток.
- Основные параметры:
- номинальная мощность;
- рабочий ток;
- количество подключаемых светодиодов;
- степень защиты от влаги и пыли
- коэффициент мощности;
- КПД стабилизатора.
Корпуса для уличного использования выполняются из металла или ударопрочного пластика. При изготовлении корпуса из алюминия он может выступать в качестве системы охлаждения для электронной начинки. Особенно это актуально при заполнении корпуса компаундом.
На маркировке часто указывают, сколько светодиодов можно подключить и какой мощности. Это значение может быть не только фиксированным, но и в виде диапазона. Например, возможно подключение светодиодов 12 220 от 4 до 7 штук по 1W. Это зависит от конструкции электрической схемы светодиодного драйвера.
RGB драйвер на 220В
Для мощных РГБ диодов 10W, 20W, 30W, 50W, 100W
..
Трёхцветные светодиоды RGB отличаются от одноцветных тем, что содержат в одном корпусе кристаллы разных цветов красный, синий, зелёный. Для управления ими каждый цвет необходимо зажигать отдельно. У диодных лент для этого используется RGB контроллер и блок питания.
Если для RGB светодиода указана мощность 50W, то это общая на всё 3 цвета. Чтобы узнать примерную нагрузку на каждый канал, делим 50W на 3, получим около 17W.
Для РГБ на 1W, 3W, 5W, 10W
Кроме мощных led driver есть и на 1W, 3W, 5W, 10W.
Пульты дистанционного управления (ДУ) бывают 2 типов. С инфракрасным управлением, как у телевизора. С управлением по радиоканалу, ДУ не надо направлять на приёмник сигнала.
Модуль для сборки
Если вас интересует лед driver для сборки своими руками светодиодного прожектора или светильника, то можно использовать led driver без корпуса.
Если у вас уже есть стабилизатор тока для светодиодов, который не подходит по силе тока, то её можно увеличить или уменьшить. Найдите на плате микросхему ШИМ контроллера, от которого зависят характеристики led драйвера. На ней указана маркировка, по которой необходимо найти спецификации на неё.
В документации будет указана типовая схема включения. Обычно ток на выходе задаётся одним или несколькими резисторами, подключенными к ножкам микросхемы. Если изменить номинал резисторов или поставить переменное сопротивление согласно информации из спецификаций, то можно будет изменить ток.
Только нельзя превышать начальную мощность, иначе может выйти из строя.
Драйвер для светодиодных светильников
К питанию уличной светотехники предъявляются немного другие требования. При проектировании уличного освещения учитывается, то LED driver будет работать в условиях от -40° до +40° в сухом и влажном воздухе.
Коэффициент пульсаций для светильников может быть выше, чем при использовании внутри помещения. Для уличного освещения этот показатель становится не важным.
При эксплуатации на улице требуется полная герметичность блока питания. Существует несколько способов защиты от попадания влаги:
- заливка всей платы герметиком или компаундом;
- сборка блока с использованием силиконовых уплотнителей;
- размещение платы светодиодного драйвера в одном объёме со светодиодами.
Максимальный уровень защиты это IP68, обозначается как «Waterproof LED Driver» или «waterproof electronic led driver». У китайцев это не гарантия водонепроницаемости.
По моей практике заявленный уровень защиты от влаги и пыли не всегда соответствует реальному. В некоторых местах может не хватать уплотнителей.
Обратите внимание на ввод и вывод кабеля из корпуса, попадаются образцы с отверстием, которое не закрыто герметиком или другим способом. Вода по кабелю сможет затекать в корпус и затем в нём испаряться.
Это приведет к возникновению коррозии на плате и открытых частях проводов. Это многократно сократит срок службы прожектора или светильника.
Блок питания для led ленты
LED лента работает по другому принципу, для неё требуется стабилизированное напряжение. Токозадающий резистор установлен на самой ленте. Это облегчает процесс подключения, подсоединить можно отрезок любой длины начиная от 3см до 100м.
Поэтому питание для светодиодной ленты можно сделать из любого блока питания на 12в от бытовой электроники.
Основные параметры:
- количество вольт на выходе;
- номинальная мощность;
- КПД;
- степень защиты от влаги и пыли
- коэффициент мощности.
Led драйвер своими руками
Простейший драйвер своими руками можно изготовить за 30 минут, даже если вы не знаете основы электроники. В качестве источника напряжения можно использовать блок питания от бытовой электроники с напряжением от 12В до 37В. Особенно подходит блок питания от ноутбука, у которого 18 – 19В и мощность от 50W до 90W.
Потребуется минимум деталей, все они изображены на картинке. Радиатор для охлаждения мощного светодиода можно позаимствовать из компьютера. Наверняка где-нибудь дома в кладовке у вас пылятся старые запчасти от системного блока. Лучше всего подойдёт от процессора.
Ччто бы узнать номинал требуемого сопротивления, используйте калькулятор расчёта стабилизатора тока для LM317.
Прежде чем делать led driver 50W своими руками, стоит немного поискать, например есть в каждой диодной лампе. Если у вас есть неисправная лампочка, у которой неисправность в диодах, то можно использовать driver из неё.
Низковольтные
Подробно разберем виды низковольтных лед драйверов работающих от напряжения до 40 вольт. Наши китайские братья по разуму предлагают множество вариантов. На базе ШИМ контроллеров производятся стабилизаторы напряжения и стабилизаторы тока. Основное отличие, у модуля с возможностью стабилизации тока на плате находится 2-3 синих регулятора, в виде переменных резисторов.
В качестве технических характеристик всего модуля указывают параметры ШИМ микросхемы, на которой он собран. Например устаревший но популярный LM2596 по спецификациям держит до 3 Ампер. Но без радиатора он выдержит только 1 Ампер.
Более современный вариант с улучшенным КПД это ШИМ контроллер XL4015 рассчитанный на 5А. С миниатюрной системой охлаждения может работать до 2,5А.
Если у вас очень мощные сверхяркие светодиоды, то вам нужен led драйвер для светодиодных светильников. Два радиатора охлаждают диод Шотки и микросхему XL4015. В такой конфигурации она способна работать до 5А с напряжением до 35В. Желательно чтобы он не работал в предельных режимах, это значительно повысить его надежность и срок эксплуатации.
Если у вас небольшой светильник или карманный прожектор, то вам подойдет миниатюрный стабилизатор напряжения, с током до 1,5А. Входное напряжение от 5 до 23В, выход до 17В.
Регулировка яркости
Для регулирования яркости светодиода можно использовать компактные светодиодный диммеры, которые появились недавно. Если его мощности будет недостаточно, то можно поставить диммер побольше. Обычно они работают в двух диапазонах на 12В и 24В.
Управлять можно с помощью инфракрасного или радиопульта дистанционного управления (ДУ). Они стоят от 100руб за простую модель и от 200руб модель с пультом ДУ. В основном такие пульты используют для диодных лент на 12В. Но его с лёгкостью можно поставить к низковольтному драйверу.
- Диммирование может быть аналоговым в виде крутящейся ручки и цифровым в виде кнопок.
Драйвер для светодиодов: назначение, выбор, подключение, схемы
Широкое распространение светодиодов повлекло за собой массовое производство блоков питания для них. Такие блоки называются драйверами. Основной их особенностью является то, что они способны стабильно поддерживать на выходе заданный ток. Другими словами, драйвер для светодиодов (LED) – это источник тока для их питания.
Назначение
Поскольку светодиод — это полупроводниковые элементы, ключевой характеристикой, определяющей яркость их свечения, является не напряжение, а ток.
Чтобы они гарантированно отработали заявленное количество часов, необходим драйвер, — он стабилизирует ток, протекающий через цепь светодиодов.
Возможно использование маломощных светоизлучающих диодов и без драйвера, в этом случае его роль выполняет резистор.
Применение
Драйверы применяются как при питании светодиода от сети 220В, так и от источников постоянного напряжения 9-36 В. Первые используются при освещении помещений светодиодными лампами и лентами, вторые чаще встречаются в автомобилях, велосипедных фарах, переносных фонарях и т.д.
Принцип работы
Как уже было сказано, драйвер – это источник тока. Его отличия от источника напряжения проиллюстрированы ниже.
Источник напряжения создает на своем выходе некоторое напряжение, в идеале не зависящее от нагрузки.
Например, если подключить к источнику напряжением 12 В резистор 40 Ом, через него пойдет ток 300 мА.
Если подключить параллельно два резистора, суммарный ток составит уже 600 мА при том же напряжении.
Драйвер же поддерживает на своем выходе заданный ток. Напряжение при этом может изменяться.
Подключим так же резистор 40 Ом к драйверу 300 мА.
Драйвер создаст на резисторе падение напряжения 12 В.
Если подключить параллельно два резистора, ток по-прежнему будет 300 мА, а напряжение упадет до 6 В:
Таким образом, идеальный драйвер способен обеспечить нагрузке номинальный ток вне зависимости от падения напряжения. То есть светодиод с падением напряжения 2 В и током 300 мА будет гореть так же ярко, как и светодиод напряжением 3 В и током 300 мА.
Основные характеристики
При подборе нужно учитывать три основных параметра: выходное напряжение, ток и потребляемая нагрузкой мощность.
Напряжение на выходе драйвера зависит от нескольких факторов:
- падение напряжения на светодиоде;
- количество светодиодов;
- способ подключения.
Ток на выходе драйвера определяется характеристиками светодиодов и зависит от следующих параметров:
- мощность светодиодов;
- яркость.
Мощность светодиодов влияет на потребляемый ими ток, который может варьироваться в зависимости от требуемой яркости. Драйвер должен обеспечить им этот ток.
Мощность нагрузки зависит от:
- мощности каждого светодиода;
- их количества;
- цвета.
В общем случае потребляемую мощность можно рассчитать как
- где Pled — мощность светодиода,
- N — количество подключаемых светодиодов.
- Максимальная мощность драйвера не должна быть меньше .
- Стоит учесть, что для стабильной работы драйвера и предотвращения выхода его из строя следует обеспечить запас по мощности хотя бы 20-30%. То есть должно выполняться следующее соотношение:
где Pmax — максимальная мощность драйвера.
Кроме мощности и количества светодиодов, мощность нагрузки зависит еще от их цвета. Светодиоды разных цветов имеют разное падение напряжения при одинаковом токе. Например, красный светодиод CREE XP-E обладает падением напряжения 1.9-2.4 В при токе 350 мА. Средняя потребляемая им мощность таким образом составляет около 750 мВт.
У XP-E зеленого цвета падение 3.3-3.9 В при том же токе, и его средняя мощность составит уже около 1.25 Вт. То есть драйвером, рассчитанным на 10 ватт, можно питать либо 12-13 красных светодиодов, либо 7-8 зеленых.
Как подобрать драйвер для светодиодов. Способы подключения LED
Допустим, имеется 6 светодиодов с падением напряжения 2 В и током 300 мА. Подключить их можно различными способами, и в каждом случае потребуется драйвер с определенными параметрами:
- Последовательно. При таком способе подключения потребуется драйвер напряжением 12 В и током 300 мА. Преимущество такого способа в том, что через всю цепь идет один и тот же ток, и светодиоды горят с одинаковой яркостью. Недостаток заключается в том, что для подключения большого числа светодиодов потребуется драйвер с очень большим напряжением.
- Параллельно. Здесь уже будет достаточно драйвера на 6 В, но потребляемый ток будет примерно в 2 раза больше, чем при последовательном соединении. Недостаток: токи, текущие в каждой цепи, немного различаются из-за разброса параметров светодиодов, поэтому одна цепь будет светить несколько ярче другой.
- Последовательно по два. Тут потребуется такой же драйвер, как и во втором случае. Яркость свечения будет уже более равномерная, но есть один существенный недостаток: при включении питания в каждой паре светодиодов из-за разброса характеристик один может открыться раньше другого, и через него пойдет ток, в 2 раза превышающий номинальный. Большинство светодиодов рассчитаны на такие кратковременные броски тока, но все-таки этот способ наименее предпочтителен.
Соединять таким образом параллельно 3 и более светодиодов недопустимо, так как при этом через них может пойти слишком большой ток, в результате чего они быстро выйдут из строя.
Обратите внимание, что во всех случаях мощность драйвера составляет 3.6 Вт и не зависит от способа подключения нагрузки.
Таким образом, целесообразнее выбирать драйвер для светодиодов уже на этапе закупки последних, предварительно определив схему подключения.
Если же сначала приобрести сами светодиоды, а потом подбирать к ним драйвер, это может оказаться нелегкой задачей, поскольку вероятность того, что Вы найдете именно тот источник питания, который сможет обеспечить работу именно этого количества светодиодов, включенных по конкретной схеме, невелика.
Виды
В общем случае драйверы для светодиодов можно разделить на две категории: линейные и импульсные.
У линейного выходом служит генератор тока. Он обеспечивает стабилизацию выходного тока при нестабильном входном напряжении; причем подстройка происходит плавно, не создавая высокочастотных электромагнитных помех. Они просты и дешевы, но невысокий КПД (менее 80%) ограничивает сферу их применения маломощными светодиодами и лентами.
- Импульсные представляют собой устройства, создающие на выходе серию высокочастотных импульсов тока.
- Обычно они работают по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ), то есть среднее значение выходного тока определяется отношением ширины импульсов к периоду их следования (эта величина называется коэффициентом заполнения).
На диаграмме выше показан принцип работы ШИМ-драйвера: частота импульсов остается постоянной, но изменяется коэффициент заполнения от 10% до 80%. Это ведет к изменению среднего значения тока Icp на выходе.
Такие драйверы получили широкое распространение благодаря компактности и высокому КПД (около 95%). Основным недостатком является больший по сравнению с линейными уровень электромагнитных помех.
Светодиодный драйвер на 220 В
Для включения в сеть 220 В выпускаются как линейные, так и импульсные. Существуют драйверы с гальванической развязкой от сети и без нее. Основными преимуществами первых являются высокий КПД, надежность и безопасность.
Без гальванической развязки обычно дешевле, но менее надежны и требуют осторожности при подключении, поскольку есть вероятность поражения током.
Китайские драйверы
Востребованность драйверов для светодиодов способствует их массовому производству в Китае. Эти устройства представляют собой импульсные источники тока, обычно на 350-700 мА, часто не имеющие корпуса.
Китайский драйвер для светодиода 3w
Основные их достоинства – низкая цена и наличие гальванической развязки. Недостатки следующие:
- низкая надежность из-за использования дешевых схемных решений;
- отсутствие защиты от перегрева и колебаний в сети;
- высокий уровень радиопомех;
- высокий уровень пульсаций на выходе;
- недолговечность.
Срок службы
Обычно срок службы драйвера меньше, чем у оптической части – производители дают гарантию на 30000 часов работы. Это связано с такими факторами, как:
- нестабильность сетевого напряжения;
- перепады температур;
- уровень влажности;
- загруженность драйвера.
Самым слабым звеном светодиодного драйвера являются сглаживающие конденсаторы, которые имеют тенденцию к испарению электролита, особенно в условиях повышенной влажности и нестабильного питающего напряжения. В результате уровень пульсаций на выходе драйвера повышается, что негативно сказывается на работе светодиодов.
Также на срок службы влияет неполная загруженность драйвера. То есть если он, рассчитан на 150 Вт, а работает на нагрузку 70 Вт, половина его мощности возвращается в сеть, вызывая ее перегрузку. Это провоцирует частые сбои питания. Рекомендуем почитать про срок службы светодиодных ламп.
Схемы драйверов (микросхемы) для светодиодов
Многие производители выпускают специализированные микросхемы драйверов. Рассмотрим некоторые из них.
ON Semiconductor UC3845 – импульсный драйвер с выходным током до 1А. Схема драйвера для светодиода 10w на этой микросхеме приведена ниже.
Supertex HV9910 – очень распространенная микросхема импульсного драйвера. Ток на выходе не превышает 10 мА, не имеет гальванической развязки.
Простой драйвер тока на этой микросхеме представлен ниже.
Texas Instruments UCC28810. Сетевой импульсный драйвер, имеет возможность организовать гальваническую развязку. Выходной ток до 750 мА.
Еще одна микросхема этой фирмы, — драйвер для питания мощных светодиодов LM3404HV — описывается в этом видео:
Устройство работает по принципу резонансного преобразователя типа Buck Converter, то есть функция поддержания требуемого тока здесь частично возложена на резонансную цепь в виде катушки L1 и диода Шоттки D1 (типовая схема приведена ниже). Также имеется возможность задания частоты коммутации подбором резистора RON.
Maxim MAX16800 – линейная микросхема, работает при малых напряжениях, поэтому на ней можно построить драйвер 12 вольт. Выходной ток – до 350 мА, поэтому может использоваться как драйвер питания для мощного светодиода, фонарика, и т.д. Есть возможность диммирования. Типовая схема и структура представлены ниже.
Заключение
Светодиоды гораздо более требовательны к источнику питания, чем другие источники света. Например, превышение тока на 20% для люминесцентной лампы не повлечет за собой серьезного ухудшения характеристик, для светодиодов же срок службы сократится в несколько раз. Поэтому выбирать драйвер для светодиодов следует особенно тщательно.
Как правильно выбрать драйвер для светодиодного светильника
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.
- Если у вас нет желания и времени изучать теорию, отправьте запрос и получите от нас список блоков питания, подходящих для ваших светодиодных светильников
- 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:
- Output Voltage: 25…40V Output Current: 350mA
Последовательное соединение: (25…40В)+(25…40В) = 50…80В, 350мА
Параллельное соединение: 25…40В, 350мА+350мА = 700мА - Если у вас нет желания и времени делать подбор, отправьте запрос и получите от нас список драйверов, подходящих для ваших светодиодных светильников
- Смотрите также видео: Ключевые факторы выбора светодиодных светильников
- Всегда на связи, команда ПроспектГрупп
24/7: +7(930)830-1471
info@prospectt.ru
Как подобрать драйвер для светодиодов? Ответ эксперта
Светодиоды продолжают форсировать очередные рубежи в мире искусственного освещения, подтверждая своё превосходство целым рядом преимуществ. Большая заслуга в успешном развитии LED-технологий принадлежит источникам питания. Работая в тандеме, драйвер и светодиод открывают новые горизонты, гарантируя потребителю стабильную яркость и заявленный срок службы.
Что собой представляет светодиодный драйвер, и какая функциональная нагрузка на него возложена? На что обратить внимание при выборе и есть ли альтернатива? Попробуем разобраться.
Что такое драйвер для светодиода и для чего он нужен?
Выражаясь по-научному, LED-драйвером называют электронное устройство, основным выходным параметром которого является стабилизированный ток. Именно ток, а не напряжение. Устройство со стабилизацией напряжения принято именовать «блоком питания» с указанием номинального выходного напряжения. Его используют для запитки светодиодных лент, модулей и LED-линеек. Но речь пойдет не о нём.
Главный электрический параметр драйвера для светодиода – выходной ток, который он может длительно обеспечивать при подключении соответствующей нагрузки. В роли нагрузки выступают отдельные светодиоды или сборки на их основе. Для стабильного свечения необходимо, чтобы через кристалл светодиода протекал ток, указанный в паспортных данных. В свою очередь, напряжение на нём упадёт ровно столько, сколько потребуется p-n переходу при данном значении тока. Точные значения протекающего тока и прямого падения напряжения можно определить из вольта-мперной характеристики (ВАХ) полупроводникового прибора. Питание драйвер получает, как правило, от постоянной сети 12 В или переменной сети 220 В. Его выходное напряжение указывается в виде двух крайних значений, между которыми гарантируется стабильная работа. Как правило, рабочий диапазон может быть от трёх вольт до нескольких десятков вольт. Например, драйвер с Uвых=9-12 В, Iвых=350 мА, как правило, предназначен для последовательного подключения трёх белых светодиодов мощностью 1 Вт. На каждом элементе упадёт примерно 3,3 В, что в сумме составит 9,9 В, а значит это попадает в указанный диапазон.
К стабилизатору с разбросом напряжений на выходе 9-21 В и током 780 мА можно подключить от трех до шести светодиодов по 3 Вт каждый. Такой драйвер считается более универсальным, но имеет меньший КПД при включении с минимальной нагрузкой.
Немаловажным параметром светодиодного драйвера является мощность, которую он может отдать в нагрузку. Не стоит пытаться выжать из него максимум. Особенно это касается радиолюбителей, которые мастерят последовательно-параллельные цепочки из светодиодов с выравнивающими резисторами, а потом этой самодельной матрицей перегружают выходной транзистор стабилизатора.
Электронная часть драйвера для светодиода зависит от многих факторов:
- входных и выходных параметров;
- класса защиты;
- применяемой элементной базы;
- производителя.
Современные драйверы для светодиодов изготавливают по принципу ШИМ-преобразования и с помощью специализированных микросхем. Широтно-импульсные преобразователи состоят из импульсного трансформатора и схемы стабилизации тока. Они питаются от сети 220 В, имеют высокий КПД и защиту от короткого замыкания и перегрузки.
Драйверы на базе одной микросхемы более компактны, так как рассчитаны на питание от низковольтного источника постоянного тока.
Они также обладают высоким КПД, но их надёжность ниже из-за упрощенной электронной схемы. Такие устройства очень востребованы при светодиодном тюнинге автомобиля.
В качестве примера можно назвать ИМС PT4115, о готовом схемотехническом решении на основе этой микросхемы можно прочесть в данной статье.
Критерии выбора
Сразу хочется отметить, что резистор – это не альтернатива драйверу для светодиода. Он никогда не защитит от импульсных помех и перепадов в питающей сети.
Любое изменение входного напряжения пройдёт через резистор и приведет к скачкообразному изменению тока из-за нелинейности ВАХ светодиода. Драйвер, собранный на базе линейного стабилизатора – тоже не лучший вариант.
Низкая эффективность сильно ограничивает его возможности.
Выбирать LED-драйвер нужно только после того, как будет точно известно количество и мощность подключаемых светодиодов.
Помните! Чипы одного типоразмера могут иметь различную мощность потребления ввиду большого количества подделок. Поэтому старайтесь приобретать светодиоды только в проверенных магазинах.
Касаемо технических параметров, то на корпусе LED-драйвера обязательно должно быть указано:
- мощность;
- рабочий диапазон входного напряжения;
- рабочий диапазон выходного напряжения;
- номинальный стабилизированный ток;
- степень защиты от влаги и пыли.
Очень привлекательны бескорпусные драйверы с питанием от 12 В и 220 В. Среди них существуют разные модификации, в которых можно подключать как один, так и несколько мощных светодиодов.
Такие устройства удобны для проведения лабораторных исследований и экспериментов. Для домашнего использования всё равно придётся поместить изделие в корпус.
В итоге денежная экономия на плате драйвера открытого типа достигается в ущерб надежности и эстетики.
Кроме подбора драйвера для светодиода по электрическим параметрам, потенциальный покупатель должен четко представлять условия его будущей эксплуатации (место размещения, температура, влажность). Ведь оттого, где и как будет установлен драйвер, зависит надёжность всей системы.
Как выбрать драйвер для светодиодов и в чем отличие от блока питания для светодиодных лент?
Для питания светодиодов нужен источник питания с постоянным током на выходе. В электротехнике постоянный токобозначается как DC (direct current), а переменное как AC (alternative current), по этому обозначению вы можете определить, что на выходе у какого-либо источника питания. Но со светодиодными изделиями не всё так просто.
На рынке возникла путаница и понятия «драйвер» для светодиодов и «драйвер» для светодиодной ленты несколько спутались. Чтобы помочь вам разобраться в том, что и как правильно называется и что нужно купить для конкретного случая, мы немного рассмотрим теорию и основные характеристики источников питания.
Источник тока и источник напряжения
А начнем мы, пожалуй, с двух важных понятий для источников питания. Их можно разделить на две основных группы:
1. Источник тока.
2. Источник напряжения.
Также есть источники питания, которые обеспечивают на выходе заданную мощность, но в сегодняшней теме мы их рассматривать не будем.
Источником тока называют источник питания на выходе, которого поддерживается постоянный ток. Выходное напряжение источника изменяется в зависимости от нагрузки — при большем её сопротивлении напряжение повышается, а при меньшем — понижается, согласно закону Ома. Его задача обеспечить заданное значение тока при любых обстоятельствах.
Пределы изменения напряжения на выходных зажимах реального источника тока ограничиваются выходной мощностью:
P=U×I=U²/R=I²×U
Простыми словами — выходная мощность зависит от сопротивления нагрузки. Так как для протекания одного и того же тока на большее сопротивление нужно подать большее напряжение, то и мощность затратится большая.
Источником напряжения называют устройство, у которого не изменяется выходное напряжение, а ток зависит от сопротивления нагрузки и также изменяется согласно закону Ома.
Давайте разберемся, в чем разница между ними и что значит всё выше сказанное:
- Ток источника напряжения зависит от сопротивления нагрузки. Если его выходные зажимы соединить накоротко (замкнуть), то ток идеального источника напряжения будет стремиться к бесконечности. Ток реального источника напряжения будет ограничен его внутренним сопротивлением, сопротивлением контактов и проводника которым его замыкали. Короткое замыкание – аварийный режим работы для реального источника напряжения. Но холостой ход (когда нагрузка не подключена) – нормальный режим работы, а выходной ток в нём равен нулю.
- Ток источника тока всегда постоянен. Поэтому режим короткого замыкания для него не отличается от режима работы под нагрузкой — выходное напряжение реального источника будет стремиться к нулю, чтобы обеспечить установленный ток при текущем сопротивлении нагрузки (переходное сопротивление контактов и сопротивление проводника). Но режим холостого хода — аварийный, так как выходное напряжение реального источника тока будет увеличиваться до тех пор либо пока не пробьёт воздушный промежуток между выходными контактами, а, что более реально, пока источник не выйдет из строя.
Какое питание должно быть у светодиодов?
Светодиоды питаются постоянным стабилизированным током. Соответственно светодиод должен получать питание от источника тока.
При этом для того, чтобы светодиод начал пропускать ток нужно приложить между анодом и катодом определенное напряжение, чтобы перевести PN-переход в прямое смещение.
Для светодиодов разных цветов и мощности это напряжение может отличаться и зависит от материалов, из которых они сделаны. Самый распространенный вариант – светодиоды белого свечения, для их работы нужно подать напряжение порядка 3-3,7 вольт.
Но на практике различают два варианта подключения светодиодов:
- К блоку питания, у которого на выходе постоянное напряжение. В этом случае режим работы и рабочий ток светодиода задаётся с помощью токоограничительных резисторов. Пример такого применения — светодиодные ленты, батарейные фонари малой мощности, индикаторные светодиоды, бюджетные лампочки.
- К источнику питания, у которого на выходе постоянный ток. В этом случае кроме светодиодов к источнику не подключается никаких резисторов или чего-либо еще. Светодиодов одинаковой мощности может подключаться несколько штук последовательно. Такое решение чаще используется для мощных светодиодов (1 ватт и больше) и светодиодных матриц (мощностью в десятки ватт), на практике встречается в карманных фонариках с мощными светодиодами типа Cree XML разных модификаций, в мощных источниках света типа уличных фонарей и прожекторов, качественных светильниках и светодиодных лампах.
Источники питания для светодиодных изделий
Теперь, когда вы знаете отличия источника тока и источника напряжения и как нужно питать светодиоды, перейдем к разговору о том, чем питают различные светодиодные приборы. На рынке источников питания для светотехнической продукции сложилась некоторая путаница, которая может ввести в заблуждение неискушенного потребителя.
Светодиодные ленты появились на рынке раньше, чем мощные светодиоды, источники питания для них назывались «блок питания для светодиодной ленты».
Позже появились мощные светодиоды и, так как их нерационально питать через токоограничивающий резистор, промышленностью начали выпускаться источники питания со стабилизированным током на выходе, их можно найти в магазинах под названием «драйвер для светодиода».
Но, по какой-то непонятной для меня причине, почти во всех магазинах блоки питания для светодиодных лент начали называться «драйвер для светодиодной ленты».
Название «драйвер для светодиодной ленты» в принципе правильное, но это устройство значительно отличается от драйвера для светодиодов. Они не взаимозаменяемы и путать их нельзя. Как отмечалось выше, для светодиодных лент используют блоки питания с постоянным выходным напряжением, а для светодиодов – со стабилизированным током.
- Основные характеристики блоков питания для светодиодных лент:
- — входное напряжение или «input voltage»;
- — выходное напряжение или «output voltage» — 12В, 24В (это самые распространенные напряжения питания светодиодных лент);
- — выходной ток или «output current» — зависит от мощности;
- — мощность или output power.
В этом случае выходной ток отражает максимальную силу тока, которую может отдавать блок питания нагрузке. Потребление зависит от количества метров подключенной ленты.Характеристики, указанные на разных блоках питания для лент
Ниже вы видите удачный пример неправильного наименования прибора, о чем говорилось выше. Указано что это «LED driver»,но ниже приписка о том что у него выходное напряжение постоянно.
Выходной ток в 3А — это не такой выходной ток как у драйвера (которые не меняется от нагрузки), а как и у обычных блоков питания для светодиодных лент — это максимальный выходной ток, нагрузка может потреблять от 0 до 3 А.
На предыдущем рисунке вы могли видеть, что блоки питания для светодиодных лент обычно подписаны как «Power Supply», что переводится как «источник питания».
Такой подход производителей к наименованию своих изделий стал причиной недопониманий между покупателями и консультантами в магазинах, которые далеки от того, чем торгуют.
Блок питания для светодиодной ленты, который подписан как «Led driver» — не ошибитесь при покупке таких изделий.
- Основные характеристики драйверов для светодиодов:
- — входное напряжение или «input voltage»;
- — выходное напряжение или «output voltage» — зависит от мощности;
- — выходной ток или «output current» — фиксированное значение, разное для каждого конкретного случая;
- — мощность или «output power».
- Здесь выходной ток установлен на определенном значении, а выходное напряжение изменяется в зависимости от количества подключенных к драйверу светодиодов и номинального падения напряжения на них.
При этом падение напряжение на светодиоде необходимое для протекания через него номинального тока и работе при номинальной мощности будет изменяться — чем больше температура тем больше ток при том же напряжении. Так как драйвер выдаёт стабилизированный ток, то и эта проблема решается, и во время работы драйвер подстраивает напряжение и светодиод продолжает работать в номинальном режиме.
Характеристики, указанные на разных драйверах, как вы можете видеть на среднем драйвере указано не выходное напряжение, а сколько можно подключить светодиодов и их мощность — 13-21х1Вт (от 13 до 21 светодиода мощность 1 Вт последовательно), это значит что выходной ток у него 300 мА, а диапазон напряжений около 40-65 вольт.
При этом на светодиодных матрицах и на COB-светодиодах падение напряжение может быть и 30 и больше вольт.
Это связано с тем, что под единым слоем люминофора на самом деле установлен каскад соединенных между собой светодиодов, но визуально кажется, что это один большой светодиод.
Эти параметры следует смотреть в технической документации на матрицу, найти её можно в интернете по запросу типа «datasheet /маркировка матрицы/»
Светодиодная матрица — это не один большой светодиод, а много небольших покрытых единым слоем люминофора. Поэтому драйвер выбирают исходя из количества светодиодов в матрице и их номинального тока.
Как выбрать драйвер для светодиодов
Сила тока на выходе (output current) — это основной параметр при выборе драйвера для светодиодов.
Выходное напряжение (output voltage) — это второй по важности параметр, на который следует обращать внимания. Он показывает, сколько светодиодов можно подключить к драйверу. При этом они почти всегда соединяются последовательно.
Выходное напряжение всегда указывается в виде диапазона, например, от 3 до 12 вольт. Здесь всё достаточно просто — делим выходное напряжение на 3.
7 вольта (если подключать будем белые светодиоды) и получаем, сколько можно подключить светодиодов к драйверу.
При выборе драйвера обращайте внимание на минимальное напряжение. Если диапазон указан, например, 30-80 вольт, а у вас подключается всего 5 светодиодов, т.е. суммарное падение напряжения на них лежит в пределе 15-19 вольт, то такой драйвер не сможет работать. Он либо совсем не запустится, либо будет плохо работать: циклично запускаться и отключаться, свет будет мерцать и так далее.
Именно по этим параметрам можно отличить драйвер для светодиода от блока питания для светодиодной ленты, вы можете видеть различия в характеристиках, указанных на этикетках, на иллюстрации ниже.
Отличия характеристики блока питания для светодиодной ленты (слева) и драйвера для светодиодов (справа)
Чтобы правильно подобрать драйвер по току нужно смотреть на характеристики светодиодов, которые будут к нему подключаться .
Например, для светодиода мощность в 1 ватт нужна сила тока в 300-350 мА, а для светодиода в 3 ватта нужна сила тока в 1А. Такой пример приведен, потому что светодиоды типа emitter достаточно сильно распространены в светотехнической продукции именно в 1 и 3 ваттных исполнениях.
Светодиоды и матрицы бывают совершенно разных типов и с разными характеристиками
На иллюстрации приведены характеристики некоторых светодиодов и светодиодных матриц. Как вы могли убедиться они бывают совершенно разными как по потребляемому току, так и по номинальному напряжению.
Поэтому при замене драйвера в светильнике в первую очередь нужно смотреть на маркировку того что вышел из строя, и только если маркировка выгорела или её изначально не было – начинать разбираться, сколько стояло светодиодов, как они были подключены и какой тип светодиода или матрицы установлен.