Среди наиболее эффективных искусственных источников света светодиоды в настоящее время занимают лидирующие позиции. Это в значительной степени связано с качеством их электропитания. При работе в сочетании с правильным драйвером светодиод будет поддерживать постоянную яркость света в течение длительного времени, а срок службы светодиода будет очень и очень долгим, измеряемым десятками тысяч часов.
Поэтому правильно подобранный светодиодный драйвер – это ключ к долгому и надежному источнику света. И в этой статье мы постараемся коснуться того, как правильно выбрать драйвер для светодиода, на что обратить внимание и какие они бывают.
Драйвер для светодиодов – это стабилизированный источник питания с постоянным напряжением или постоянным током. Вообще, изначально светодиодный драйвер – это источник стабильного тока, но в настоящее время даже источники постоянного напряжения для светодиодов называют светодиодными драйверами. Другими словами, можно сказать, что главным условием является стабильность характеристик источника питания постоянного тока.
Электронное устройство (по сути, стабилизированный повышающий преобразователь) подбирается в соответствии с требуемой нагрузкой, будь то набор одиночных светодиодов, соединенных в последовательную цепочку, или параллельный набор таких цепочек, или это может быть лента или даже один мощный светодиод.
Источник питания со стабилизацией постоянного тока хорошо подходит для питания светодиодных лент, светодиодных лент или для питания набора из нескольких мощных светодиодов, соединенных параллельно – то есть, когда номинальное напряжение светодиодной нагрузки точно известно и необходимо только согласовать источник питания с номинальным напряжением при соответствующей максимальной мощности.
Обычно это не является проблемой, например: 10 светодиодов при 12 В, мощностью 10 Вт каждый – требуется источник питания 100 Вт 12 В, рассчитанный на максимальный ток 8,3 А. Выходное напряжение нужно просто отрегулировать с помощью регулировочного резистора сбоку, и все.
Для более сложных светодиодных сборок, особенно при последовательном подключении нескольких светодиодов, необходим не только источник питания со стабилизированным выходным напряжением, но и полноценный светодиодный драйвер – электронное устройство со стабилизированным выходным током. Здесь ток является основным параметром, а напряжение питания светодиодной сборки может автоматически изменяться в определенных пределах.
Для плавно светящейся светодиодной сборки необходимо подать номинальный ток через все кристаллы, но падение напряжения на кристаллах может быть разным для разных светодиодов (потому что они имеют немного разный IAC каждого светодиода в сборке) – поэтому напряжение не будет одинаковым на каждом светодиоде, но ток должен быть одинаковым.
Светодиодные драйверы в основном выпускаются для питания от бортовой сети автомобиля 220 В или 12 В. Выходные параметры драйвера задаются в виде номинальных значений напряжения и тока.
Например, драйвер с напряжением 40-50 В и выходным током 600 мА позволяет последовательно подключить четыре 12-вольтовых светодиода мощностью 5-7 Вт каждый. Поскольку на каждом светодиоде падает напряжение около 12 вольт, ток через последовательную цепь составит ровно 600 мА, а 48 вольт находится в рабочем диапазоне драйвера.
Светодиодный драйвер со стабилизацией тока является универсальным источником питания для светодиодных сборок, а его КПД довольно высок, и вот почему.
Мощность светодиодной сборки является важным критерием, но чем обусловлена такая мощность нагрузки? Если ток не стабилизирован, большая часть мощности будет рассеиваться в выравнивающих резисторах сборки, что означает низкий КПД. Однако при использовании драйвера со стабилизацией тока нет необходимости в выравнивающих резисторах, поэтому эффективность источника света очень высока.
Преобразователи разных производителей отличаются по выходной мощности, классу защиты и используемой элементной базе. Как правило, основой является импульсный ШИМ-преобразователь на специализированной ИС, со стабилизированным по току выходом и защитой от короткого замыкания и перегрузки.
Он питается от сети переменного тока 220 В или постоянного тока 12 В. Простейшие компактные контроллеры с низким напряжением питания могут быть выполнены на одной универсальной ИС, но их надежность, в силу простоты, ниже. Несмотря на это, такие решения популярны в тюнинге автомобилей.
При выборе драйвера для светодиодов следует помнить, что использование резисторов не защищает от помех, как и использование упрощенных схем с подавляющими конденсаторами. Любые скачки напряжения будут проходить через резисторы и конденсаторы, а нелинейный IAA диода обязательно отразится в виде скачка тока через кристалл, а это губительно для полупроводника. Линейные регуляторы также не являются лучшим решением с точки зрения помехоустойчивости, а эффективность таких решений ниже.
В идеале, точное количество, мощность и расположение светодиодов должны быть известны заранее, а все устанавливаемые светодиоды должны быть одной модели и из одной партии. Затем выберите драйвер.
На корпусе необходимо указать диапазон входных напряжений, выходных напряжений, номинальный ток. На основе этих параметров выберите водителя. Обратите внимание на степень защиты корпуса.
Например, бескорпусные светодиодные драйверы подходят для задач тестирования, такие модели сегодня широко представлены на рынке. Если необходимо оградить изделие, корпус может быть изготовлен пользователем.
Как выбрать драйвер (источник питания) для светодиодов
После определения необходимого количества светодиодов следующим шагом будет выбор драйвера (источника питания) для светодиодов.
Здесь дело обстоит довольно просто: каждый драйвер имеет описание пределов выходного напряжения, например, для драйвера WTF-E83600A это 60-83 В.
Каждый диод, в свою очередь, имеет определенное падение напряжения для различных токов. Например, для красного диода с длиной волны 660 нм при токе 600 мА это будет 2,5 В:
Количество диодов, которые могут быть подключены к драйверу, общее падение напряжения должно быть в пределах выходного напряжения драйвера. Это означает, что от 24 до 33 красных диодов 660 нм могут быть подключены к драйверу 50 Вт 600 мА с выходным напряжением 60-83 В. (То есть, 2,5*24 = 60, 2,5*33 = 82,5).
Другой пример:
Мы хотим построить двухцветную лампу красный + синий. Мы выбрали соотношение красных и синих светодиодов 3:1 и хотим рассчитать, какой драйвер использовать для 42 красных и 14 синих светодиодов. Мы рассчитываем: 42*2,5 + 14*3,5 = 154 В. Итак, нам понадобятся два драйвера по 50 Вт 600 мА, каждый с 21 красным и 7 синими диодами, общее падение напряжения на каждом составит 77 В, что попадает в его выходное напряжение.
Теперь несколько важных пояснений:
1) Не ищите драйвер мощностью более 50 Вт: такие драйверы есть, но они менее эффективны, чем аналогичный набор драйверов меньшей мощности. Более того, они будут сильно нагреваться, и вам придется тратить больше денег на охлаждение. Кроме того, драйверы мощностью более 50 Вт обычно стоят дороже, например, 100-ваттный драйвер может стоить дороже, чем 2 50-ваттных. Поэтому не стоит гнаться за ними. И надежнее, когда светодиодная цепь разделена на участки, если вдруг что-то перегорит – перегорит не все, а только часть. Поэтому выгодно разделить на несколько драйверов, а не пытаться повесить все на один. Вывод: 50 Вт – оптимальный вариант, не более.
2) Контроллеры имеют разные токи: 300 мА, 600 мА, 750 мА – вот основные из них. Существует также несколько других вариантов.
В целом, драйвер на 300 мА будет более эффективным с точки зрения выхода на 1 Вт, поскольку он не будет создавать слишком большую нагрузку на светодиоды, они будут работать холоднее и дольше. Однако основным недостатком таких драйверов является то, что светодиоды будут работать на “половинной мощности”, и поэтому потребуется примерно в два раза больше светодиодов, чем для аналога на 600 мА.
Драйвер на 750 мА доводит диоды до предела, поэтому они будут сильно нагреваться и нуждаться в очень эффективном, хорошо продуманном охлаждении. Но даже в этом случае они все равно будут разрушаться от перегрева до истечения среднего “срока службы” светодиодных ламп, работающих, скажем, при 500-600 мА.
Именно поэтому мы рекомендуем использовать драйверы на 600 мА. Это лучшее решение по соотношению цена/качество и сроку службы.
3) Номинальная мощность диодов определяется как номинальная мощность, т.е. максимальная мощность, которая может быть передана. Однако они никогда не выдают максимальную мощность (почему – см. стр. 2). Фактическую мощность диода можно легко рассчитать, умножив ток драйвера на падение напряжения на диоде. Например, если вы подключите драйвер на 600 мА к красному светодиоду с длиной волны 660 нм, вы получите фактическое напряжение светодиода: 0,6(A) * 2,5(V) = 1,5 Вт.
Как выбрать драйвер для светодиодных ламп: типы, назначение + особенности подключения
Светодиодные лампы получили широкое распространение, поэтому началось активное производство вторичных источников энергии. Драйвер светодиодной лампы способен стабильно поддерживать выходной ток устройства за счет стабилизации напряжения, проходящего через цепочку диодов.
Мы расскажем вам о типах и принципах работы устройства для преобразования тока светодиодных ламп. В предлагаемой нами статье содержатся советы по выбору водителя и полезные рекомендации. Самостоятельно работающие домашние электрики найдут наши проверенные электрические схемы.
Предполагаемое использование и область применения
Диодные кристаллы состоят из двух полупроводников – анода (плюс) и катода (минус), которые отвечают за преобразование электрических сигналов. Одна область имеет проводимость P-типа, а другая – N-типа. При подключении питания через эти компоненты протекает ток.
Из-за этой полярности электроны из области P-типа будут устремляться в область N-типа, и наоборот, заряды из точки N будут устремляться к точке P. Однако каждый участок области имеет свои границы, называемые P-N переходами. На этих участках молекулы встречаются и взаимно поглощаются или рекомбинируют.
На P-N переходах напряжение уменьшается на определенное количество вольт, всегда одинаковое для каждого элемента цепи. Принимая во внимание эти значения, контроллер стабилизирует значения входного тока и создает постоянное значение на выходе.
Необходимая мощность и значения потерь P-N перехода указаны в техническом паспорте светодиодного устройства. Поэтому при выборе светодиодной лампы необходимо учитывать параметры источника питания, диапазон которого должен быть достаточным для компенсации потерянной энергии.
Для оснащения светильников используются источники питания от 10 В до 36 В.
Эти устройства могут быть различных типов:
- автомобильные фары, велосипедные фары, фары для мотоциклов и т.д;
- маленькие переносные или уличные лампы; планки, потолочные светильники и модули.
Однако для маломощных светодиодов и при использовании постоянного напряжения драйверы неприемлемы. Вместо них вставляется резистор, также питающийся от сети 220 В.
Как работает источник питания
Давайте рассмотрим различия между источником напряжения и источником питания. В качестве примера возьмем приведенную ниже диаграмму.
Если резистор с сопротивлением 40 Ом подключить к источнику питания 12 В, через него потечет ток 300 мА (A). Если параллельно подключить второй резистор, ток составит 600 мА (B). Однако напряжение останется неизменным.
Теперь рассмотрим, как изменятся эти значения, если резисторы подключить к питанию в цепи. Аналогично вводим реостат 40 Ом с драйвером 300 мА. Последний создает на нем напряжение 12 В (цепь В).
Если цепь состоит из двух резисторов, ток будет одинаковым, а напряжение составит 6 В (D).
В целом, качественный инвертор обеспечивает номинальный ток в нагрузке даже при падении напряжения. Поэтому диод на 2 В или 3 В с током 300 мА будет гореть так же ярко при пониженном напряжении.
Отличительные характеристики преобразователя
Одной из наиболее важных характеристик является мощность, передаваемая под нагрузкой. Нельзя перегружать устройство, при этом невозможно достичь наилучших результатов.
Неправильное использование приводит к быстрому выходу из строя не только зрительного механизма, но и светодиодных чипов.
Основные факторы, влияющие на производительность, включают:
- компоненты, используемые в процессе сборки;
- степень защиты (IP);
- минимальные и максимальные значения входных и выходных параметров;
- производитель.
Современные модели инверторов основаны на интегральных схемах и используют технологию ШИМ (широтно-импульсного преобразования).
Эти устройства имеют высокую степень защиты от коротких замыканий, перегрузок и обладают повышенной эффективностью.
Принципы выбора преобразователей тока
Чтобы купить преобразователь светодиодных ламп, необходимо изучить основные характеристики устройства. Обратите внимание на выходное напряжение, номинальный ток и выходную мощность.
Выходная мощность светоизлучающих диодов
Сначала рассмотрим выходное напряжение, которое зависит от нескольких факторов:
- величина потери напряжения на P-N переходах кристаллов;
- количество светоизлучающих диодов в цепи;
- схема подключения.
Номинальные параметры тока могут быть определены из характеристик приемника, т.е. мощности светодиодных элементов и степени их яркости.
Этот параметр влияет на ток потребления кристаллов, диапазон которого зависит от требуемой яркости. Задача преобразователя состоит в том, чтобы снабдить эти элементы соответствующим количеством энергии.
Мощность устройства зависит от мощности отдельных светодиодных элементов, их цвета и количества элементов.
Для расчета потребления энергии используется следующая формула:
- PLED – это электрическая нагрузка, создаваемая одним светодиодом,
- N – количество кристаллов в схеме.
Полученные значения не должны быть меньше номинальной мощности драйвера. Теперь необходимо определить требуемый рейтинг.
Максимальная мощность устройства
Обратите внимание, что для обеспечения стабильной работы инвертора номинальное значение должно быть на 20-30 % выше, чем полученное значение PH.
Таким образом, формула выглядит следующим образом:
где Pmax – номинальная мощность источника питания.
Помимо мощности и количества нагрузок в массиве, сила нагрузки также зависит от цветовых факторов нагрузки. Для одного и того же тока они имеют разные значения падения напряжения в зависимости от оттенка.
Возьмем, к примеру, светодиоды американской компании Cree серии XP-E красного цвета.
Их характеристики следующие:
- падение напряжения 1,9-2,4 В;
- ток 350 мА;
- Средняя потребляемая мощность 750 мВт.
Зеленый аналог, при том же токе, будет иметь совершенно другие значения: потери на P-N переходе 3,3-3,9В и мощность 1,25Вт.
Таким образом, можно сделать вывод, что драйвер мощностью 10 Вт используется для питания двенадцати красных кристаллов или восьми зеленых.
Схема подключения светодиодов
Выбор драйвера должен быть сделан после составления схемы подключения светодиодных приемников. Если вы сначала купите светодиоды, а затем подберете для них конвертер, процесс будет сопровождаться немалыми сложностями.
Вам придется потратить много времени, чтобы найти устройство, которое обеспечит точное количество потребителей в данной электрической схеме.
Рассмотрим пример с шестью потребителями. Падение напряжения на них составляет 3 вольта, а потребляемый ток – 300 мА. Для их подключения можно использовать любой из способов, но требуемые параметры источника питания будут отличаться в каждом конкретном случае.
В нашем случае для последовательного соединения требуется устройство на 18 В с током 300 мА. Главное преимущество этого метода заключается в том, что через всю линию проходит одинаковая мощность, поэтому все диоды горят с одинаковой яркостью.
Если мы используем параллельно инвертор на 9 В, этого будет достаточно, но входной ток увеличится вдвое по сравнению с предыдущим методом.
Если используется последовательный метод, формируя пары из двух светодиодов каждая, используется драйвер с теми же значениями, что и в предыдущем случае. В этом случае яркость освещения уже будет равномерной.
Однако это решение не лишено недостатков: при подаче питания на группу один из светодиодов из-за разницы в характеристиках может открываться быстрее другого, так что через него будет протекать ток, вдвое превышающий номинальный.
Многие типы светодиодов для домашнего освещения рассчитаны на такие короткие скачки, но этот метод является одним из менее распространенных.
Типы драйверов по типам устройств
Устройства, преобразующие напряжение питания 220 В в необходимые для светодиодов значения, условно делятся на три категории: электронные, конденсаторные, диммируемые.
Рынок аксессуаров для освещения представлен широким ассортиментом моделей драйверов, в основном китайского производства. И несмотря на низкий ценовой диапазон, из этих устройств можно выбрать вполне достойный вариант. Однако следует обратить внимание на гарантийный талон, так как не все представленные товары имеют приемлемое качество.
Электронная форма устройства
Электронный инвертор должен быть оснащен транзистором. Его задача – снять нагрузку с системы управления. Для устранения или максимального сглаживания пульсаций на выходе установлен конденсатор.
Этот тип устройства является одним из дорогих, но он способен стабилизировать токи до 750 мА, чего не могут сделать балластные механизмы.
Пульсация – не единственный недостаток инверторов. Другая – высокочастотные (ВЧ) электромагнитные помехи. Например, если другие электрические устройства, такие как радиоприемники, подключены к розетке, соединенной со светильником, можно ожидать помех от цифровых FM-частот, телевизоров, маршрутизаторов и т.д.
Дополнительное высококачественное устройство должно иметь два конденсатора: один электролитический для сглаживания пульсаций, другой – керамический для снижения ВЧ. Однако такое сочетание встречается редко, особенно в китайских продуктах.
Благодаря высокой эффективности (до 95%) эти механизмы подходят для мощных устройств, используемых в различных приложениях, таких как автомобильный тюнинг, уличное освещение и домашние светодиодные источники.
Источник питания на основе конденсатора
Теперь перейдем к не очень популярным устройствам на основе конденсаторов. Почти все дешевые системы светодиодных ламп, использующие этот тип драйвера, имеют схожие характеристики.
Однако в результате модификаций, внесенных производителем, они подвергаются изменениям, например, удалению какого-либо из компонентов схемы. Особенно часто этой деталью является один из конденсаторов – сглаживающий конденсатор.
Преимуществ у таких механизмов два: они доступны для самосборки, а их эффективность составляет сто процентов, так как потери будут только на p-n переходах и сопротивлениях.
Недостатки те же: низкая электробезопасность и высокие пульсации. Второй недостаток составляет около 100 Гц и возникает из-за выпрямления переменного напряжения. ГОСТ рекомендует допустимую частоту пульсаций 10-20%, в зависимости от назначения помещения, в котором установлен светильник.
Единственный способ смягчить этот недостаток – выбрать конденсатор с соответствующим номиналом. Однако не стоит рассчитывать на полное устранение проблемы – такое решение может лишь смягчить интенсивность перенапряжения.
Преобразователи тока с регулируемой яркостью
Диммируемые драйверы светодиодного освещения позволяют изменять входной и выходной ток, уменьшая или увеличивая яркость света, излучаемого светодиодами.
Существует два способа подключения:
- Первый – мягкий старт;
- Второй метод – это импульсный метод.
Рассмотрим принцип работы диммируемых драйверов на базе микросхемы CPC9909, используемой в качестве управляющего устройства в светодиодных системах, в том числе с высокой яркостью.
Во время плавного пуска схема драйвера обеспечивает постепенное включение светодиодов с возрастающей яркостью. Этот процесс включает в себя подключение двух резисторов к выводу LD, задача которых – плавное затемнение. Тем самым решается важная задача продления срока службы светодиодных элементов.
Этот же вывод также обеспечивает аналоговое управление – резистор 2,2 кОм был заменен более мощным переменным эквивалентом 5,1 кОм. Таким образом, достигается плавное изменение потенциала выпуска.
Второй метод предполагает подачу прямоугольных импульсов на низкочастотный вывод PWMD. Для этого используется либо микроконтроллер, либо генератор импульсов, которые разделены оптопарой.
С жильем или без?
Контроллеры поставляются с корпусом или без него. Первый вариант – самый распространенный и более дорогой. Эти устройства защищены от попадания влаги и частиц пыли.
Второй тип используется для скрытого монтажа и поэтому дешевле.
Каждый из них имеет свою допустимую рабочую температуру – это также следует учитывать.
Классическая компоновка драйверов
Чтобы собрать собственный блок питания для светодиодов, давайте разберемся с простейшим устройством импульсного типа, которое не имеет гальванической развязки. Основным преимуществом таких схем является простота подключения и надежность работы.
Схема такого механизма состоит из трех основных каскадных участков:
- Емкостный резисторный делитель напряжения.
- Выпрямитель.
- Стабилизатор напряжения.
Первая область – противодействие переменному току на конденсаторе C1 с помощью резистора. Последний необходим только для того, чтобы инертный элемент мог заряжаться. Он не влияет на работу схемы.
Когда полученное полуволновое напряжение проходит через конденсатор, течет ток, пока катушки полностью не зарядятся. Чем меньше емкость механизма, тем меньше времени требуется для его полной зарядки.
Например, устройство с емкостью 0,3-0,4 мкФ будет заряжаться в течение 1/10 периода полуволны, т.е. через него пройдет только десятая часть напряжения, протекающего через него.
Второй этап – это электрическое устройство, которое преобразует (выпрямляет) переменный ток в пульсирующий. Этот процесс называется двунапряженным процессом. Поскольку одна часть полуволны была сглажена конденсатором, на выходе этой секции будет 20-25 В постоянного тока.
Третья ступень основана на сглаживающем стабилизирующем фильтре – электролитическом конденсаторе. Выбор его емкостных параметров зависит от мощности нагрузки.
Поскольку собранная схема сразу же воспроизводит его работу, нельзя прикасаться к оголенным проводам, так как проводимый ток достигает десятков ампер – провода должны быть предварительно изолированы.
Выводы и полезное видео по теме
Все трудности, с которыми может столкнуться радиолюбитель при выборе преобразователя для мощных светодиодных ламп, подробно описаны в видеоролике:
Важнейшие особенности самостоятельного подключения преобразовательного устройства к электрической схеме:
Учебник, описывающий пошаговый процесс сборки светодиодного драйвера своими руками из подручных средств:
Несмотря на заявления производителей о десятках тысяч часов бесперебойной работы светодиодных ламп, существует множество факторов, которые значительно снижают эти показатели.
Драйверы предназначены для сглаживания всех скачков тока в электрической системе. К выбору или самостоятельной сборке следует подходить ответственно, после расчета всех необходимых параметров.
Расскажите о том, как вы выбирали драйвер для своей светодиодной лампы. Поделитесь своими аргументами и способами стабилизации напряжения питания светодиодного осветительного прибора. Оставляйте свои комментарии в поле ниже, задавайте вопросы и размещайте фотографии, связанные с темой статьи.
Описание драйвера для питания светодиодов
Светодиоды – это универсальные и экономичные источники света, которые стали частью каждого дома. Используя современные светодиодные лампы, мы организуем освещение в квартирах, домах, офисах, общественных зданиях и на улицах. Самым важным компонентом любого светодиодного устройства является драйвер. Этот компонент имеет ряд особенностей, которые важны при использовании электрооборудования.
Светодиодный драйвер – что это такое
Прямой перевод слова “driver” означает “водитель”. Таким образом, драйвер каждой светодиодной лампы должен контролировать напряжение, подаваемое на устройство, и регулировать параметры света.
Светодиоды – это электрические устройства, способные излучать свет в определенном спектре. Для нормальной работы устройства необходимо подавать только постоянное напряжение с минимальными пульсациями. Это особенно актуально для мощных светодиодов. Даже малейшее колебание напряжения может разрушить устройство. Небольшое падение входного напряжения немедленно скажется на параметрах светового потока. Если установленное значение превышено, кристалл перегреется и сгорит без возможности восстановления.
Драйвер работает как стабилизатор входного напряжения. Именно этот элемент отвечает за поддержание требуемых значений тока и правильную работу источника света. Использование высококачественных контроллеров обеспечивает длительную и безопасную эксплуатацию устройства.
Как работает водитель
Светодиодный драйвер – это источник постоянного тока, который генерирует выходное напряжение. В идеале он должен быть независим от нагрузки, прилагаемой к водителю. Сеть переменного тока нестабильна и часто имеет большие колебания. Стабилизатор должен быть способен сгладить эти колебания и предотвратить их негативные последствия.
Например, подключив резистор 40 Ом к источнику питания 12 В, можно добиться стабильного тока 300 мА.
Если два одинаковых резистора 40 Ом подключены параллельно, выходной ток составляет 600 мА. Эта схема довольно проста и типична для самых дешевых электрических устройств. Он не может автоматически поддерживать требуемый ток и выдерживать пульсации напряжения во всем диапазоне.
По принципу действия источники питания светодиодов делятся на две большие группы: линейные и импульсные.
Стабилизация пульса
Импульсная стабилизация характеризуется надежностью и эффективностью при работе с диодами практически любой выходной мощности.
Регулирующим элементом является кнопка, цепь дополнена накопительным конденсатором. При подаче напряжения кнопка нажимается, заставляя конденсатор накапливать энергию. Затем кнопка размыкается, и постоянное напряжение от конденсатора подается на осветительное оборудование. Как только конденсатор разрядится, процедура повторяется.
Увеличение напряжения уменьшает время, необходимое для зарядки конденсатора. Напряжение питания запускается специальным транзистором или тиристором.
Все происходит автоматически со скоростью около сотен тысяч шорт в секунду. Эффективность в этом случае часто достигает впечатляющих 95%. Схема эффективна даже при использовании мощных светодиодов, поскольку потери мощности во время работы пренебрежимо малы.
Линейный регулятор
Принцип линейного регулирования тока отличается. Простейшая схема такой цепи показана на рисунке ниже.
В схему включен токоограничивающий резистор. Если напряжение питания изменится, изменение сопротивления резистора позволит снова отрегулировать ток. Линейный регулятор автоматически отслеживает ток, протекающий через светодиод, и при необходимости регулирует его с помощью резисторного переключателя. Этот процесс чрезвычайно быстрый и позволяет быстро реагировать даже на малейшие колебания в электросети.
Такая схема проста и эффективна, но имеет недостаток бесполезного рассеивания мощности тока, протекающего через регулирующий элемент. По этой причине данный вариант оптимален для использования при низких рабочих токах. Использование мощных диодов может привести к тому, что управляющий элемент будет потреблять больший ток, чем сама лампа.
Как выбрать
Чтобы выбрать светодиодный драйвер, необходимо учитывать характеристики устройства в целом:
- Входные и выходные напряжения;
- Выходной ток;
- мощность;
- уровень защиты от вредных воздействий.
Для начала необходимо определить источник питания. Используются стандартные сети, батареи, источники питания и другие. Самое главное, чтобы входное напряжение находилось в диапазоне, указанном в спецификации устройства. Ток также должен соответствовать входному току сети и подключенной нагрузке.
Производители выпускают устройства с корпусами или без них. Корпуса эффективно защищают от влаги, пыли и неблагоприятных условий окружающей среды. Однако корпус не требуется, если устройство должно быть встроено непосредственно в лампу.
Как рассчитать
Чтобы правильно организовать электрическую цепь, важно рассчитать выходные параметры. На основе полученных данных осуществляется выбор конкретной модели.
Тематическое видео: Как выбрать драйвер для светодиодного светильника.
Расчет начинается с рассмотрения светодиодов с точки зрения их напряжения и тока. Характеристики можно найти в документах. Например, используются диоды с напряжением 3,3 В и током 300 мА. Необходимо изготовить осветительный прибор с тремя последовательно соединенными светодиодами. Рассчитывается падение напряжения в цепи: 3,3 * 3 = 9,9 В. Ток в этом случае остается постоянным. Поэтому пользователю потребуется драйвер с выходным напряжением 9,9 В и током 300 мА.
Специально найти такой прибор не удастся, так как современные устройства рассчитаны на использование в определенном диапазоне. Ток устройства может быть немного меньше, лампа будет менее яркой. Не превышайте допустимый ток, так как это может привести к повреждению устройства.
Теперь необходимо определить мощность устройства. Хорошо, если она превышает требуемую мощность на 10-20%. Рассчитайте мощность по формуле, умножив рабочее напряжение на силу тока: 9,9 * 0,3 = 2,97 Вт.
Как подключиться к светодиодам
Подключить драйвер к светодиодам можно даже без специальных навыков. Контакты и разъемы обозначены на корпусе.
INPUT означает входной ток, а OUTPUT – выходной ток. Важно соблюдать полярность. Если подключаемое напряжение является постоянным, контакт “+” должен быть подключен к положительному полюсу батареи.
Если используется переменное напряжение, обратите внимание на маркировку входных проводов. ‘L’ – фаза, ‘N’ – нейтраль. Фазу можно найти с помощью отвертки.
Если маркировка ”
“, полярность соблюдать не обязательно.
При подключении светодиодов к выходу в любом случае необходимо соблюдать полярность. В этом случае “плюс” от драйвера подключается к аноду первого светодиода в цепи, а “минус” – к катоду последнего.
Наличие в схеме большого количества светодиодов может привести к необходимости разделить их на несколько групп, соединенных параллельно. Мощность будет равна сумме мощностей всех групп, а рабочее напряжение будет равно напряжению одной группы в цепи. Токи в этом случае также суммируются.
Как проверить драйвер светодиодной лампы
Работу светодиодного драйвера можно проверить, подключив лампу к сети. Просто убедитесь, что светильник находится в хорошем рабочем состоянии и не имеет трещин.
Существует также способ проверки светодиодного драйвера без светодиода. Он подключается к напряжению 220 В и измеряется выходная мощность. Показания должны быть постоянными, немного выше значения, указанного на приборе. Например, указанные на устройстве 28-38 В означают выходное напряжение холостого хода около 40 В.
Этот метод проверки не дает полного представления о правильной работе водителя. Нередко встречаются неисправные устройства, которые не включаются при отсутствии нагрузки или нестабильно работают без нагрузки. Решение, по-видимому, заключается в подключении к устройству специального нагрузочного резистора. Сопротивление резистора можно подобрать по закону Ома, учитывая значения, указанные на приборе.
Если при подключении резистора выходное напряжение соответствует заданному, контроллер исправен.
Пожизненный
У водителей есть своя жизнь. Часто производители гарантируют 30 000 часов работы драйвера при интенсивном использовании.
На срок службы также влияют колебания напряжения в сети, температуры и влажности.
Недостаточное использование может значительно сократить срок службы устройства. Если преобразователь рассчитан на 200 Вт, но работает на 90 Вт, большая часть этой запасной мощности перегрузит сеть. Возникают сбои и мерцание, и лампа может перегореть в течение года.