Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

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:

  1. 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. 
  2. 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. 
  3. 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 R

ON.

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.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Что лучше выбрать?

Многие довольно часто путают блоки питания и драйвера, подключая светодиоды и светодиодные ленты не от тех источников что нужно.

В итоге через небольшой промежуток времени они выходят из строя, а вы и не подозреваете в чем была причина и начинаете ошибочно грешить на «некачественного» производителя.

Рассмотрим подробнее в чем их отличия и когда нужно применять тот или иной источник питания. Но для начала кратко разберемся в типах блоков питания.

Трансформаторный блок

Сегодня уже довольно редко можно встретить применение трансформаторного БП. Схема их сборки и работы довольно проста и понятна.

Самый главный элемент здесь, безусловно трансформатор. В домашних условиях он преобразует напряжение 220В в напряжение 12 или 24В. То есть, идет прямое преобразование одного напряжения в другое.

Частота сети при этом, привычные нам всем 50 Герц.

Далее за ним стоит выпрямитель. Он выпрямляет синусоиду переменного напряжения и на выходе выдает «постоянку». То есть 12В, подаваемые к потребителю, это уже постоянное напряжение 12V, а не переменное.

У такой схемы 3 главных достоинства:

  • незамысловатость конструкции
  • относительная надежность

Однако есть здесь и недостатки, которые заставили разработчиков задуматься и придумать что-то более современное.

  • во-первых это большой вес и приличные габариты
  • как следствие первого недостатка - большой расход металла на сборку всей конструкции
  • ну и ухудшает все дело низкий косинус фи и низкий КПД

Именно поэтому и были изобретены импульсные источники питания. Здесь уже несколько иной принцип работы.

Импульсные блоки питания

Во-первых, выпрямление напряжения происходит сразу же. То есть, подается на вход переменно 220В и тут же на входе преобразуется в постоянное 220V.

Далее стоит генератор импульсов. Главная его задача - создать искусственно переменное напряжение с очень большой частотой. В несколько десятков или даже сотен килогерц (от 30 до 150кГц). Сравните это с привычными нам 50 Гц в домашних розетках.

Кстати за счет такой огромной частоты, мы практически не слышим гул импульсных трансформаторов. Объясняется это тем, что человеческое ухо способно различать звук до 20кГц, не более.

Третий элемент в схеме - импульсный трансформатор. Он по форме и конструкции напоминает обычный. Однако главное его отличие - это маленькие габаритные размеры.

Это как раз таки и достигается за счет высокой частоты.

Из этих трех элементов самым главным является генератор импульсов. Без него, не было бы такого относительно маленького блока питания.

Преимущества импульсных блоков:

  • маленькая цена, если конечно сравнивать по мощности его, и такой же блок собранный на обычном трансформаторе
  • напряжение питания можно подавать в большом разбросе
  • при качественном производителе блока питания, у импульсных ИБП более высокий косинус фи

Есть и недостатки:

  • усложненность сборочной схемы
  • сложная конструкция
  • если вам попался не качественный импульсный блок, то он будет выдавать в сеть кучу высокочастотных помех, которые будут влиять на работу остального оборудования
Проще говоря, блок питания что обычный, что импульсный - это устройство у которого на выходе строго одно напряжение. Его конечно можно "подкрутить", но в не больших диапазонах.

Для светодиодных же светильников такие блоки не подойдут. Поэтому для их питания используются драйверы.

В чем отличия драйвера от блока питания

Почему же для светодиодов нельзя применять простой БП, и для чего нужен именно драйвер?

Драйвер - это устройство похожее на блок питания.

Однако, как только в него подключаешь нагрузку, он заставляет стабилизироваться на одном уровне не напряжение, а ток!

Светодиоды "питаются" электрическим током. Также у них есть такая характеристика, как падение напряжения.

Если вы видите на светодиоде надпись 10мА и 2,7В, то это означает, что максимально допустимый ток для него 10мА, не более.

При протекании тока такой величины, на светодиоде потеряется 2,7 Вольт. Именно потеряется, а не требуется для работы. Добьетесь стабилизации тока и светодиод будет работать долго и ярко.

Более того, светодиод - это полупроводник. И сопротивление этого полупроводника зависит от напряжения, которое на него подано. Изменяется сопротивление по графику - вольтамперной характеристике.

Если на нее посмотреть, то становится видно, даже если вы не намного увеличите или уменьшите напряжение, это резко, в разы изменит величину тока.

Причем зависимость не прямо пропорциональная. 

Казалось бы, один раз выставь точное напряжение и можно получить номинальный ток, который необходим для светодиода. При этом, он не будет превышать предельные величины. Вроде бы и обычный блок с этим должен справиться.

Однако у всех светодиодов уникальные параметры и характеристики. При одном и том же напряжении они могут "кушать" разный ток.

Мало того, эти параметры еще способны меняться при изменении окружающей температуры.

А температурный диапазон работы светодиодных светильников очень большой.
Например, зимой на улице может быть -30 градусов, а летом уже все +40. И это в одном и том же месте.

Поэтому, если вы такие светильники подключите от обычного импульсного блока питания, а не от драйвера, то режим их работы будет абсолютно не предсказуем.

Работать они конечно будут, но в каком режиме светоотдачи и насколько долго неизвестно. Заканчивается такая работа всегда одинаково - выгоранием светодиода.

Кстати, при превышении температуры световой поток у светодиодных светильников всегда падает, даже у тех, которые подключены через драйвер. У некачественных экземпляров световой поток падает очень сильно, стоит им поработать около часа и нагреться.

У качественных изделий световой поток с нагревом уменьшается слабо, но все же уменьшается.

Поэтому каждому светильнику после запуска, нужно дать время, чтобы он вышел на свой рабочий режим и световой поток стабилизировался. Его изменение должно быть не более 10% от начального.

Многие недобросовестные производители хитрят и измеряют эти параметры сразу после включения, когда поток еще максимальный.

Если вам нужно соединить несколько светодиодов, то подключаются они последовательно. Это необходимо, чтобы через все элементы, несмотря на их разные ВАХ (вольт-амперные характеристики), протекал один и тот же ток.

А уже эту последовательную цепочку подключают к драйверу. Данные цепочки можно комбинировать различными способами. Создавать последовательно-параллельные или гибридные схемы.

Недостатки драйверов

Безусловно и у драйверов есть свои неоспоримые недостатки:

  • во-первых они рассчитаны только на определенный ток и мощность 

А это значит, что для каждого драйвера каждый раз придется подбирать определенное количество светодиодов. Если один из них случайно выйдет из строя в процессе работы, то драйвер весь ток запустит на оставшиеся.

Что приведет к их перегреву и последующему выгоранию. То есть потеря одного светодиода влечет за собой поломку всей цепочки.

Бывают и универсальные модели драйверов, для них не важно количество светодиодов, главное чтобы их общая мощность не превышала допустимую. Но они гораздо дороже.

  • узкоспециализированность на светодиодах 

Простые блоки питания можно использовать для разных нужд, везде где необходимы 12В и более, например для систем видеонаблюдения.

Основное же предназначение драйверов - это светодиоды.

А есть бездрайверные заводские светильники? Есть. Не так давно на рынке появилось немало таких Led светильников и прожекторов.

Однако энергоэффективность у них не очень высокая, на уровне обычных люминесцентных ламп. И как он поведет себя при возможных перепадах параметров в наших сетях, большой вопрос.

Светодиодные ленты — подключение от блока питания или драйвера?

Отдельный вопрос это светодиодные ленты. Для них вовсе не нужны драйвера, и как известно они подключаются от привычных нам блоков питания 12-36 Вольт.

Казалось бы в чем подвох? Там же тоже стоят светодиоды.

А дело в том, что драйвер уже автоматически присутствует в самой ленте.

Все вы видели на светодиодных лентах впаянные сопротивления (резисторы).

Они как раз таки и отвечают за ограничение тока до номинальной величины. Одно сопротивление устанавливается на три последовательно подключенных светодиода.

Такие участки ленты, рассчитанные на напряжение 12 Вольт называют кластерами. Эти отдельные кластеры на всем протяжении ленты подключены между собой в параллель.

И именно благодаря такому параллельному соединению, на все светодиоды подается одинаковое напряжение 12В. Благодаря кластеризации при монтаже низковольтной ленты, ее спокойно можно отрезать на мелкие кусочки, состоящие минимум из 3-х светодиодов.

Казалось бы, решение найдено и где здесь недостаток? А главный недостаток такого устройства - эти резисторы не проделывают никакой полезной работы.

Они лишь дополнительно нагревают окружающее пространство и сам светодиод возле него. Именно поэтому светодиодные ленты не светят так ярко, как нам хотелось бы. Вследствие чего, их используют лишь как дополнительный свет интерьера.

Сравните 60-70 люмен/ватт у светодиодных лент, против 120-140 лм/вт у светильников и решений на основе драйверов.

Возникает вопрос, а можно ли найти ленту без сопротивлений и подключить к ней драйвер отдельно? Да, такие устройства например применяют в светодиодных панелях.

Их часто монтируют в подвесном потолке и не только. Применяются они без сопротивлений. Еще их называют токовыми светодиодными линейками.

Именно токовыми. Здесь все отдельные участки линеек подключаются последовательно на один драйвер. И все прекрасно работает.

Драйвер для светодиодов. Зачем нужен и как правильно подобрать?

Лидирующую позицию среди наиболее эффективных источников искусственного света занимают сегодня светодиоды. Это во многом является заслугой качественных источников питания для них. При работе совместно с правильно подобранным драйвером, светодиод длительно сохранит устойчивую яркость света. А срок службы светодиода окажется очень-очень долгим, измеряемым десятками тысяч часов. Таким образом, правильно подобранный драйвер для светодиодов — залог долгой и надежной работы источника света. И в этой статье мы постараемся раскрыть тему того, как правильно выбрать драйвер для светодиода, на что обратить внимание, и какие вообще они бывают.

 
   Драйвер для светодиодов

Драйвером для светодиодов называют стабилизированный источник питания постоянного напряжения или постоянного тока. Вообще, изначально, светодиодный драйвер — это источник стабильного тока, но сегодня даже источники постоянного напряжения для светодиодов называют светодиодными драйверами. То есть можно сказать, что главное условие — это стабильные характеристики питания постоянным током.

Стабилизированный источник питания постоянного напряжения хорошо подойдет для питания:

  • светодиодных лент
  • LED-линеек
  • для запитки набора из нескольких мощных светодиодов, соединенных по одному параллельно

То есть когда номинальное напряжение светодиодной нагрузки точно известно, и достаточно только подобрать блок питания на номинальное напряжение при соответствующей максимальной мощности.

   Стабилизированный источник питания постоянного напряжения

Обычно это не вызывает проблем, например: 10 светодиодов на напряжение 12 вольт, по 10 ватт каждый, — потребуют 100 ваттный блок питания на 12 вольт, рассчитанный на максимальный ток в 8,3 ампера. Останется подрегулировать напряжение на выходе при помощи регулировочного резистора сбоку, — и готово.

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.

Для ровного свечения светодиодной сборки, необходимо обеспечить номинальный ток через все кристаллы. Однако падение напряжения на кристаллах может у разных светодиодов отличаться (поскольку немного различаются ВАХ каждого из светодиодов в сборке), — поэтому напряжение не будет на каждом светодиоде одним и тем же, а вот ток должен быть одинаковым.

   Драйвер для светодиодов

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.

   Драйвер для светодиодов

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.

Как подключить светодиодную ленту

 

Светодиодный драйвер для мощных светодиодов

 

Смотрите также по этой теме:

   Устройство светодиода. Принцип работы и производство.

   Виды светодиодов и их характеристики. Достоинства и недостатки.

   SMD светодиоды. Светодиоды поверхностного монтажа.

   Подключение светодиодной ленты. Устройство и схема.

   

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Драйвер для светодиодов: принцип работы

В этой статье мы расскажем чем отличается драйвер для светодиодов от блока питания, какой принцип работы в основе стандартных драйверов, а также в чем преимущества и недостатки каждого из этих элементов питания.

 

Отличия блока питания от драйвера для светодиодов

 

Блок питания, просто даже судя по его названию, это отдельный функциональный элемент какой-либо цепи, отвечающий за подачу питания на те или иные приборы. Блок питания может иметь различные показатели мощности, напряжения и силы тока, выдаваемых на выходе. И именно напряжение является фактически основным параметром. В свою очередь драйвер для питания светодиодов выполняет фактически ту же функцию, но основным отличием является то, что драйвер отвечает за стабильную силу выдаваемого тока. В случае со светодиодами это достаточно важный момент. Так как оба эти элемента, и блок питания и драйвер, выполняют схожую функцию, их достаточно часто путают. Как раз в маркетинговых целях и было придумано отдельное название "драйвер", чтобы максимально разграничить эти два устройства.

В силу того, что большинство электроприборов работает от 220 В и подключаются к стандартной розетке, мы не привыкли задумываться о потребляемом токе. В случае же с подключением светодиодов, светодиодных лент и прочей подобной осветительной техники - это фактически самый важный параметр.



Блок питания

 

Рассмотрим отличия в работе блоков питания и драйвера для светодиодов на простом примере. Блок питания, как мы выяснили, отвечает за стабильное выходное напряжение. Значит, если к блоку питания с выходным напряжением 12 В подключить, например, одну лампу 12 вольт 5 ватт, то она потребует 0,42 А тока (5 / 12 = 0,42 А). Если подключить 2 такие лампы, то блок питания вынужден будет для обеспечения 12 вольт для каждой лампы, выдать ток в два раза больший. И так далее. Если неправильно рассчитать нагрузку на блок питания, он будет продолжать работать и выдавать стабильное напряжение, но со временем это может привести к его перегреву, выходу из строя, а может быть и к пожару.

 


Драйвер для светодиодов

 

С драйвером для светодиодов все несколько иначе. В его задачи входит вывод в цепь стабильного тока и что бы вы ни подключили к драйверу, ток не будет больше, чем тот, на который рассчитан драйвер. Например, у вас есть драйвер с параметрами мощности 3 ватта и тока 300 мА. Соответственно, напряжение, которое он сможет выдать равняется 10 вольтам (3 / 0,3 = 10). Такой драйвер сможет контролировать работу любого количества светодиодов, суммарное напряжение которых не превышает 10 вольт, а заявленный рабочий ток составляет 300 мА. Если подключить к нему диоды с рабочим током 700 мА, они все равно будут получать не более 300 мА.

 

Это помогает обезопасить светодиоды от перегрева, обеспечить более стабильную их работу, а как следствие, значительно увеличивает срок их службы.


Основные виды драйверов

В продаже на сегодняшний день вы можете найти два вида драйверов. Одни из них рассчитаны на любое количество светодиодов (главное, чтобы суммарная мощность их не превышала заявленной). Другие служат для подключения строгого определенного количества диодов. Именно этот момент стоит учитывать при выборе конкретного драйвера.

 Также драйверы можно разделить по типу их конструкции и принципу работы. Существуют драйверы на основе резистора, конденсаторной схемы, микросхемы LM317, микросхемы HV9910, драйверы с низковольтным входом и сетевые драйверы. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки, свой КПД и особенности подключения.

 

Выбор и покупка драйвера для светодиодов

 Для того, чтобы обеспечить качественное подключение светодиодов, а также гарантировать их полную совместимость с драйвером и долговечность работы, Вам необходимо приобретать диоды и драйвер строго в связке, подбирая их максимально совместимыми друг к другу. Также при выборе драйвера обязательно стоит учитывать условия, в которых он будет работать и конкретные задачи, которые будут выполнять светодиоды, подключенные к нему.

 

Стоит заметить, что приобретая драйвер для светодиодов и сами диоды, многие покупатели ошибочно воспринимают максимальный заявленный уровень тока как рабочий. Например, если рабочий ток светодиодов 350 мА, то это максимальный показатель. Следовательно, в качестве источника питания стоит использовать драйвер с током 300-330 мА. Работа на повышенном токе, возможно, и не спровоцирует выход светодиодов из строя, но может значительно сократить срок их службы.

Драйверы светодиодов: назначение и функциональные возможности

Какие характеристики необходимы для драйверов светодиодов?

Хотя светодиодные светильники в 8 раз эффективнее ламп накаливания, они сильно греются из-за внутреннего рассеивания тепла. Если драйвер светодиодов смонтирован рядом с группой светодиодных ламп, он может работать в условиях высокой окружающей температуры, до +80 °С. Поэтому, например, компания Aimtec при разработке своего семейства драйверов светодиодов AMLDL-Z с выходными токами до 1000 мА предприняла все меры для повышения КПД до 95% и расширения рабочего диапазона температур до +85 °С при полной нагрузке.

Задача была решена путем применения неизолированной, понижающей топологии преобразования, которая позволила создать весьма компактную конструкцию в корпусе DIP14 (20,3×10,2×6,9 мм, модели с выходными токами 300–700 мА) и в корпусе DIP16 (23,4×14×10,2 мм для модели AMLDL-30100Z с выходным током 1000 мА).

Рис. 1. Схема подключения одной цепочки светодиодов

Основные характеристики светодиодных драйверов серии AMLDL-Z приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики светодиодных драйверов серии AMLDL-Z
Наименование Входное напряжение, В DC Выходное напряжение, В DC Выходной ток, мА
AMLDL-3030Z 7–30 2–28 300
AMLDL-3035Z 350
AMLDL-3050Z 500
AMLDL-3060Z 600
AMLDL-3070Z 700
AMLDL-30100Z 1000

Необходимо отметить, что серия светодиодных драйверов AMLDL-Z очень проста в применении. Драйверы имеют вход включения-выключения и возможность регулировки яркости свечения светодиодов.

 

Подключение драйверов

Если не требуется регулировка яркости свечения светодиодов, то схема включения драйверов крайне проста. Вход управления можно оставить неподключенным. Одна цепочка последовательно включенных светодиодов (от 1 до 7–8 шт.) просто подключается на выход драйвера (рис. 1). Так как драйвер — это источник постоянного тока, а не напряжения, то токоограничивающий резистор не нужен. Напряжение на выходе драйвера установится автоматически, в соответствии с числом светодиодов в цепочке. При необходимости подключить более 8 светодиодов, можно организовать параллельное подключение нескольких последовательных цепочек из светодиодов, но при этом потребуется токоограничивающий резистор в каждой цепочке (рис. 2).

Рис. 2. Схема подключения более 8 светодиодов

Например, чтобы подключить до 9–16 светодиодов с рабочими токами 350 мА, необходимо выбрать драйвер AMLDL-3070Z с выходным током 700 мА и подключить на его выход две последовательные цепочки светодиодов. На выход драйвера AMLDL-30100Z с выходным током 1000 мА можно подключить три такие последовательные цепочки (то есть до 24 светодиодов с рабочим током 350 мА).

В случае отсутствия источника напряжения постоянного тока можно включить драйверы светодиодов по схеме, приведенной на рис. 3. Очевидно, что так как в этих драйверах используется понижающая топология преобразования, то входное напряжение должно быть, как минимум, на 2–3 В выше выходного падения напряжения на цепочке последовательно подключенных светодиодов.

Рис. 3. Подключение драйверов при питании от переменного тока напряжением 5–21 В АС

С точки зрения эффективности, чем больше последовательно соединенных светодиодов подключено на выход драйвера, тем выше КПД преобразования. Это отчетливо видно на рис. 4, где показана зависимость КПД драйвера AMLDL3070-Z от входного напряжения и числа подключенных светодиодов.

Рис. 4. Зависимость КПД преобразования от входного напряжения и числа светодиодов

 

Регулировка яркости свечения светодиодов

Все драйверы серии AMLDL-Z имеют вход управления, с помощью которого можно включать-выключать устройство и регулиро-вать яркость свечения светодиодов.

Есть два способа регулировки яркости:

  • аналоговый — изменением напряжения на входе управления;
  • цифровой — с помощью широтно-импульсномодулированного (ШИМ) сигнала на том же входе.

Сначала рассмотрим самый простой способ регулировки яркости — аналоговый. Изменение напряжения на входе управления должно быть в пределах 0,3–1,25 В DC. Схема включения при использовании для регулировки яркости стабильного напряжения приведена на рис. 5. Расчет элементов схемы можно провести по формуле, приведенной на этом же рисунке.

Рис. 5. Схема регулировки яркости при наличии стабильного напряжения управления

Схема включения при использовании для регулировки яркости нестабильного напряжения приведена на рис. 6.

Рис. 6. Схема регулировки яркости при наличии нестабильного напряжения управления

Величину выходного тока драйвера в зависимости от величины управляющего напряжения Vadj можно рассчитать по формуле:

Iout = (0,08Vadj)/X.

Значение коэффициента Х выбирается из таблицы 2 для соответствующей модели драйвера. Зависимость выходного тока драйверов от величины напряжения управления (Vadj) имеет практически линейный характер и сходна для всех моделей. В качестве примера на рис. 7 приведена эта зависимость для модели AMLDL-3035Z (с максимальным выходным током 350 мА). Характеристики для остальных моделей приведены в документации на эту серию.

Рис. 7. Зависимость выходного тока драйвера AMLDL-3035Z от управляющего напряжения

Существует еще более простая схема (рис. 8) аналоговой регулировки выходного тока драйвера (и, следовательно, яркости светодиодов), не требующая внешнего источника напряжения.

Рис. 8. Схема регулировки яркости с помощью переменного резистора

Как видно из схемы, регулировка яркости светодиодов осуществляется с помощью переменного резистора, подключенного между входом управления Vadj и минусом входа. Конденсатор Cadj предназначен для снижения воздействия наводок и ВЧ-помех на вход управления. Рекомендуется установить керамический конденсатор с номиналом 0,22 мкФ. Выходной ток драйвера в зависимости от напряжения управления можно рассчитать по формуле:

Iout = ((0,08/X)Radj)/(Radj+200),

где Х — параметр, специфический для каждой модели драйвера (см. табл. 2), Iout в А, Radj в кОм

Таблица 2. Значение коэффициента Х для расчета выходного тока драйвера в зависимости от управляющего напряжения
 Наименование   Х 
  AMLDL-3030Z   0,327 
  AMLDL-3035Z   0,280 
  AMLDL-3050Z   0,197 
  AMLDL-3060Z   0,165 
  AMLDL-3070Z   0,139 
  AMLDL-30100Z   0,095 

 

Регулировка выходного тока драйвера с помощью ШИМ-сигнала управления

ШИМ-сигнал с длительностью рабочего цикла DPWM можно подать непосредственно на вход управления, как показано на рис. 9. Выходной ток драйвера в зависимости от длительности рабочего цикла DPWM можно рассчитать по простой формуле:

Iout = (0,1 DPWM)/Х, для 0 ‹ DPWM ‹ 1,

где Х также выбирается из таблицы 2 для соответствующей модели драйвера.

Рис. 9. Схема регулировки яркости светодиодов с помощью ШИМ-сигнала

Возможно управление яркостью светодиодов ШИМ-сигналом от выхода с открытым коллектором (или стоком) микроконтроллера, как показано на рис. 10.

Рис. 10. Управление яркостью светодиодов ШИМ-сигналом микроконтроллера

Резистор 10 кОм и диод необходимы для подавления выбросов отрицательной полярности на входе Vadj из-за емкости сток-исток (коллекторэмиттер) полевого (или биполярного) транзистора на выходе микроконтроллера. Любые выбросы отрицательной полярности будут вносить погрешности и/или нестабильность в выходной ток драйвера.

При отсутствии микроконтроллера в устройстве можно сформировать ШИМ-сигнал на очень популярном таймере NE555 (рис. 11). Необходимо помнить, что частота ШИМ-сигнала не должна быть меньше 100 Гц — чтобы не было видимых глазу мерцаний, и не более 1000 Гц: это максимально допустимая частота ШИМ-сигнала на входе Vadj. Компонент AMSR-7805Z представляет собой ультракомпактный DC/DC-преобразователь в корпусе SIP3 без гальванической развязки, с широким входом (6,5–34 В DC) и стабилизированным выходом 5 В/0,5 A для питания схемы от нестабилизированного входного напряжения.

Рис. 11. Схема формирования ШИМ-сигнала для управления яркостью на основе таймера NE555

Когда возникает необходимость использовать режим «вспышек» (например, в дорожных знаках — указателях поворота), можно с незначительными изменениями применить эту же схему (она приведена в документации на эту серию драйверов).

 

Фильтрация помех на входе драйвера

Драйвер светодиодов, как и любой импульсный преобразователь, создает радиопомехи в сети питания. Чтобы снизить уровень помех до величины, соответствующей классу В (EN55022), необходимо установить входной фильтр, приведенный на рис. 12. Т. к. на входе драйвера стоит конденсатор, то вместе с внешними компонентами получается классический «П-образный» фильтр, который достаточно успешно подавляет импульсные помехи.

Рис. 12. Схема входного фильтра для снижения уровня помех до класса В EN55022

Таблица 3. Значение индуктивности L для различных драйверов
 Наименование   Индуктивность L, мкГн 
 AMLDL-3030Z   68 
 AMLDL-3035Z   68 
 AMLDL-3050Z   27 
 AMLDL-3060Z   27 
 AMLDL-3070Z    27 
 AMLDL-30100Z   27 

 

Термокомпенсация выходного тока драйвера светодиодов

Как уже отмечалось выше, несмотря на достаточно высокий КПД, светодиоды, особенно сверхъяркие, сильно нагреваются при работе, что заметно сокращает срок их службы и может привести к внезапному отказу.

Чтобы избежать этого, можно использовать схему термокомпенсации, приведенную на рис. 13. Выбор компонентов термокомпенсирующей обратной связи зависит от номиналов резисторов R2 и R3 и от эффективности радиатора светодиодов. Чтобы оптимизировать регулировку яркости светодиодов при высокой температуре окружающей среды, светодиоды должны иметь хороший радиатор для отвода тепла, иначе регулировка управляющего тока не будет оптимальной. Пороговые точки слежения за температурой устанавливаются регулировкой резистора R2. Предлагаются три температурные пороговые точки, ориентировочно — 25, 40 и 60 °С. Необходимо помнить, что ток через светодиоды не будет плавно уменьшаться до нуля: схема регулировки, подающая напряжение управления на вход управления Vadj, обеспечивает пределы изменения выходного тока в диапазоне примерно 5:1. Как только напряжение управления упадет ниже порога отключения (примерно 200 мВ), ток через светодиоды упадет до нуля и они перестанут светиться. Крутизна уменьшения выходного тока драйвера зависит от температурного коэффициента сопротивления (ТКС) термистора. Чем больше ТКС, тем выше крутизна изменения выходного тока. Наклон характеристики регулировки тока светодиодов будет также зависеть от изменений напряжения база-эмиттер транзистора Q1, вызванных изменением окружающей температуры.

Рис. 13. Схема термокомпенсации тока питания светодиодов

 

Особенности параллельного включения драйверов светодиодов

Довольно часто встает задача параллельного питания нескольких драйверов от одного источника и одновременного управления яркостью светодиодов, подключенных к этим драйверам. Возможное решение данной задачи приведено на рис. 14. В этом применении важно, чтобы каждая группа светодиодов, подключенных к одному драйверу, не имела электрического контакта с другими светодиодами и входным источником питания. Это необходимо для того, чтобы избежать повреждения драйверов и интерференции между группами светодиодов. Кроме того, при питании нескольких драйверов (как и любых DC/DC-преобразователей) от одного источника необходима развязка входа каждого драйвера с помощью малогабаритного дросселя (до 47 мкГн), чтобы устранить взаимное влияние внутренних генераторов драйверов друг на друга. В противном случае, при совпадении частот генераторов драйверов возможно разрушение внутренних компонентов входной цепи драйвера и их выход из строя вследствие резонанса на частоте преобразования.

Рис. 14. Параллельное управление несколькими группами светодиодов одновременно

 

Иные применения драйверов светодиодов

Как уже указывалось выше, драйверы светодиодов AMLDL-Z представляют собой компактные источники стабильного тока, которые можно использовать в любом применении, где требуется стабильный выходной ток до 1 А. Например, в схемах питания соленоидов, электрохимических процессах, да, в конце концов, даже в схемах заряда аккумуляторов с внешними устройствами контроля заряда.

Светодиодное освещение имеет огромные перспективы вследствие огромной экономии электроэнергии и значительно более высокой надежности по сравнению с любыми другими осветительными технологиями. Это особенно важно в связи с принятыми решениями о свертывании в ближайшее время производства и применения ламп накаливания как по всему миру, так и в России. В этом процессе драйверы светодиодов играют особую роль как необходимое средство обеспечения развития современных осветительных технологий и их успешного применения как в промышленности, так и в быту.

LED драйвер, моргает что это

Часто причиной выхода - не является драйвер

Но стоить отметить что это сердце, любого светильника и экономия тут недопустима или желательна

Но если у Вас есть желание вести видео блог и постоянно рассказывать, как починить светодиодные светильники или драйвера-то милости просим выбор- гигантский (вы всегда сможете сталь легендарным блоге ром)

Как оказывает практика

Все хотят дешевле, ну тогда закройте это статью, она совершенно Вам не нужна и ищите дешевле

 

Итак качественный светодиодный драйвер работает в токовых диапазонах

Устройство работающий от сети переменного тока в различных диапазонах переменного и постоянного тока

90-240V 90-280V 40-320V   40-380V

Выдает диапазон тока на выходе, независимо от изменения напряжения 40-280 или 380V

Драйвер стабилизирует напряжение и частоту и мы получаем на выходе стабильный прямой ток и нужную частоту 350mA- 40-90V 250ma-32-140v 700mA-48-112v 900mA 23-45v 1. 400mA 14-47v 500mA 47-90V

 

После включения в сеть. моргает прожектор. светодиодный светильник

Причина - сгоревшие эмиттеры если у Вас модуль COB (chip-on-board)

 

Обрыв, светодиода одного из цепи или последовательно, следовательно, превышение номинального тока.

Пробой одного из светодиодов или цепи от подачи большего тока- тепловая деформация

Защита от превышения напряжения - Отключение в режиме защиты

Пробой проводника в следствии деформации

SVETORG официальный дистрибьютор немецкого производителя Tridonic GmbH & Co KG
Мы поставляем, блоки питания для светодиодных светильников, системы управления, автоматизации освещения Tridonic,
Датчики  освещенности и писутствия, системы управления освещением, промышленные драйверы.
Компания сотрудничает с системными интеграторами, производителями, компаниями программного обеспечения и инсталляторами оборудования
Профессиональные связанные решения освещения  для любой задачи в сфере освещения и управления в различных отраслях бизнеса 

Как подобрать светодиодный драйвер - виды и основные характеристики

Светодиоды получили большую популярность. Главную роль в этом сыграл светодиодный драйвер, поддерживающий постоянный выходной ток определенного значения. Можно сказать, что это устройство представляет собой источник тока для LED-приборов. Такой драйвер тока, работая вместе со светодиодом, обеспечивает долголетний срок службы и надежную яркость. Анализ характеристик и видов этих устройств позволяет понять, какие они выполняют функции, и как их правильно выбирать.

Что такое драйвер и каково его назначение?

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

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

КПД импульсного драйвера для светодиодов достигает 95%

Драйвер для светодиода обычно питается от сети напряжением 220 В. В большинстве случаев диапазон рабочего выходного напряжения составляет от трех вольт и может достигать нескольких десятков вольт. Для подключения светодиодов 3W в количестве шести штук потребуется драйвер с выходным напряжением от 9 до 21 В, рассчитанный на 780 мА. При своей универсальности он обладает малым КПД, если на него включить минимальную нагрузку.

При освещении в автомобилях, в фарах велосипедов, мотоциклов, мопедов и т. д., в оснащении переносных фонарей используется питание с постоянным напряжением, значение которого варьируется от 9 до 36 В. Можно не применять драйвер для светодиодов с небольшой мощностью, но в таких случаях потребуется внесение соответствующего резистора в питающую сеть напряжением 220 В. Несмотря на то, что в бытовых выключателях используется этот элемент, подключить светодиод к сети 220 В и рассчитывать на надежность достаточно проблематично.

Основные особенности

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

Дешевый светодиодный драйвер

На электронную начинку устройства влияет множество причин:

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

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

Технические характеристики

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

  • выдаваемая мощность;
  • выходное напряжение;
  • номинальный ток.
Схема подключения LED-драйвера

На выходное напряжение влияет схема подключения к источнику питания, количество в ней светодиодов. Значение тока пропорционально зависит от мощности диодов и яркости их излучения. Светодиодный драйвер должен выдавать столько тока для светодиодов, сколько потребуется для обеспечения постоянной яркости. Стоит помнить, что мощность необходимого устройства должна быть более потребляемой всеми светодиодами. Рассчитать ее можно, используя следующую формулу:

P = P(led) × n

P(led) – мощность одного LED-элемента;

n — количество LED-элементов.

Для обеспечения длительной и стабильной работы драйвера следует учитывать запас мощности устройства в 20–30% от номинальной.

Подключение светодиодов к драйверу

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

Срок годности

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

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

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

Как подобрать драйвер?

Насчитывается множество разновидностей драйверов, используемых для LED-освещения. Большинство из представленной продукции изготовлено в Китае и не имеет нужного качества, но выделяется при этом низким ценовым диапазоном. Если нужен хороший драйвер, лучше не гнаться за дешевизной китайского производства, так как их характеристики не всегда совпадают с заявленными, и редко когда к ним прилагается гарантия. Может быть брак на микросхеме или быстрый выход из строя устройства, в таком случае не удастся совершить обмен на более качественное изделие или вернуть средства.

Светодиодный драйвер без корпуса

Наиболее часто выбираемым вариантом является бескорпусный драйвер, питающийся от 220 В или 12 В. Различные модификации позволяют использовать их для одного или более светодиодов. Эти устройства можно выбрать для организации исследований в лаборатории или же проведения экспериментов. Для фито-ламп и бытового применения выбирают драйверы для светодиодов, находящиеся в корпусе.  Бескорпусные устройства выигрывают в ценовом плане, но проигрывают в эстетике, безопасности и надежности.

Виды драйверов

Устройства, осуществляющие питание светодиодов, условно можно разделить на:

  • импульсные;
  • линейные.
Импульсный драйвер

Устройства импульсного типа производят на выходе множество токовых импульсов высокой частоты и работают по принципу ШИМ, КПД у них составляет до 95%. Импульсные преобразователи имеют один существенный недостаток — во время работы возникают сильные электромагнитные помехи. Для обеспечения стабильного выходного тока в линейный драйвер установлен генератор тока, который играет роль выхода. Такие устройства имеют небольшой КПД (до 80%), но при этом просты в техническом плане и стоят недорого. Такие устройства не получится использовать для потребителей большой мощности.

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

Что такое светодиодный драйвер?

Что такое светодиодный драйвер? - Sunpower UK

Что такое светодиодный драйвер?

Драйвер светодиода - это автономный источник питания, который регулирует мощность, необходимую для светодиода или массива светодиодов. Светоизлучающие диоды - это маломощные осветительные устройства с длительным сроком службы и низким энергопотреблением, поэтому требуются специализированные источники питания.

Чем драйвер светодиода отличается от конвекционного источника питания?


Драйвер светодиодного освещения чем-то похож на круиз-контроль в автомобиле: требуемый уровень мощности изменяется в зависимости от температуры светодиода, увеличивается и уменьшается.Без правильного драйвера светодиодной лампы светодиоды станут слишком горячими и нестабильными, что приведет к отказу и снижению производительности. Для обеспечения безупречной работы светодиодов требуется автономный драйвер светодиодов, обеспечивающий поддержание постоянного количества энергии на светодиоды.

Светодиоды обеспечивают низкое напряжение и защиту светодиодов.

  • Обеспечивает низкое напряжение
  • Отдельные светодиодные лампы работают при напряжении от 1,5 до 3,5 вольт и токе до 30 мА.Бытовые лампы могут состоять из нескольких ламп, соединенных последовательно и параллельно, и для этого требуется общее напряжение от 12 до 24 В постоянного тока. Драйвер светодиода выпрямляет переменный ток и понижает уровень в соответствии с требованиями. Это означает преобразование высокого сетевого напряжения переменного тока в диапазоне от 120 до 277 В в необходимое низкое напряжение постоянного тока.

  • Обеспечивает защиту светодиодных ламп
  • Драйверы светодиодов обеспечивают защиту светодиодных ламп от колебаний тока и напряжения.Драйверы обеспечивают, чтобы напряжение и сила тока светодиодных ламп оставались в пределах рабочего диапазона светодиодов независимо от колебаний в электросети. Защита позволяет избежать слишком большого напряжения и тока, которые могут ухудшить работу светодиодов, или слишком низкого тока, который может снизить светоотдачу.

Типы светодиодных драйверов


Драйверы светодиодов используются либо снаружи, либо внутри сборки светодиодной лампы.

Внутренние драйверы светодиодов


Они обычно используются в домашних светодиодных лампах, чтобы упростить замену лампочек; внутренние драйверы обычно размещаются в том же корпусе, что и светодиоды.


Рисунок 1 Внутренние драйверы светодиодов в светодиодной лампе - Изображение предоставлено

Внешние драйверы светодиодов


Внешние драйверы размещаются отдельно от светодиодов и обычно используются для таких приложений, как наружное, коммерческое и дорожное освещение. Для этих типов фонарей требуются отдельные драйверы, которые проще и дешевле заменить. В большинстве этих приложений производитель указывает тип драйвера светодиода, который будет использоваться для конкретной сборки светильника.

Большинство отказов светодиодных ламп происходит из-за неисправности драйвера, и заменить или отремонтировать внешний драйвер проще, чем внутренний.


Рисунок 2 Внешний драйвер светодиода - Изображение предоставлено

Выбор драйверов светодиодов


  • Режим тока и напряжения: Драйверы светодиодов работают с постоянным током или постоянным напряжением.
    • Драйверы постоянного тока обеспечивают фиксированный выходной ток и могут иметь широкий диапазон выходных напряжений. Примером драйвера постоянного тока является драйвер с выходным током 700 мА и диапазоном выходного напряжения 4-13 В постоянного тока.
    • Драйверы светодиодов с постоянным напряжением обеспечивают фиксированное выходное напряжение и максимальный регулируемый выходной ток. Они предназначены для систем с питанием от электросети, которым требуется стабильное напряжение, скажем, 12 или 24 В постоянного тока. типичный драйвер может обеспечить 24 В и максимальный выходной ток 1,04 А
  • Физический размер: , чтобы убедиться, что он помещается в фиксируемой области.
  • Степень защиты корпуса от проникновения IP указывает на степень защиты окружающей среды, обеспечиваемую внешним корпусом драйвера от проникновения влаги, пыли и других предметов или жидкостей.
  • Другие рассматриваемые факторы включают коэффициент мощности, максимальную мощность, способность регулирования яркости и соответствие международным нормативным стандартам, таким как UL1310 в отношении безопасности.

Позвоните в отдел продаж по телефону +44 (0) 118 9823746 или закажите бесплатный обратный звонок ...

Чтобы узнать о полном ассортименте источников питания MEAN WELL обратитесь к своему торговому представителю или перейдите в раздел продуктов MEAN WELL.

Ключевой тенденцией в автоматизации зданий на 2020 год является повышение интеллектуальности интеллектуальных зданий и их процессов. В качестве ведущего…

Воспользуйтесь возможностью, чтобы загрузить брошюры о наших корпоративных продуктах.

МЫ ОСТАЕМСЯ ОТКРЫТЫМИ.У нас есть сотрудники, которые будут принимать ваши звонки, обрабатывать ваши заказы и осуществлять бесконтактную доставку.
Щелкните здесь, чтобы увидеть текущее заявление
Отклонить

Почему светодиодным лентам всегда нужен светодиодный драйвер

Вы только что вернулись из строительного магазина с большими мечтами и охапкой светодиодных лент. Вы открываете все пакеты и - какого черта? Как все это работает? Как их включить?

Добро пожаловать в мир светодиодных драйверов

Для светодиодных фонарей

требуется специальное устройство, называемое драйвером светодиода, для включения и работы.Драйверы светодиодов выполняют ту же функцию, что и пускорегулирующие устройства для люминесцентных ламп. Драйвер преобразует линейное напряжение в мощность, подходящую для работы светодиода. Кроме того, поскольку электрические свойства светодиода меняются при колебаниях температуры, драйвер регулирует и поддерживает постоянную величину тока.

Для чего нужны светодиодные драйверы?

Драйверы светодиодов служат трем основным целям:
  1. Большинство домашних хозяйств используют электричество переменного тока 120–277 В, но светодиоды работают от электричества постоянного тока низкого напряжения.Таким образом, драйвер изменяет переменный ток с более высоким напряжением на постоянный ток с более низким напряжением, чтобы соответствовать тому, что необходимо для работы светодиодных ламп.
  2. Входное напряжение драйвера должно быть таким же, как напряжение, требуемое драйвером. В противном случае изменение напряжения может вызвать мерцание или мигание.
  3. Распространенным подходом к управлению светоотдачей светодиодов является широтно-импульсная модуляция. Когда светодиодные лампы приглушены, особенно при низкой светоотдаче, может возникнуть мерцание.

Нужен ли драйвер для светодиодов?

Для большинства светодиодов требуется драйвер, некоторые предназначены для работы от переменного тока. Хотя светодиодные лампы, которые вы ввинчиваете в приспособление, могут не выглядеть так, как будто они у них есть, на самом деле у них есть внутренний драйвер, так же как у ввинчиваемых CFL есть встроенный балласт. Большинство бытовых светодиодов, которые являются прямой заменой ламп накаливания, галогенных ламп и CFL с цоколем E26 / E27 или GU10 / GU24, имеют внутренний драйвер.

Это световые полосы, по которым люди спотыкаются.Для светодиодных лент также требуется драйвер, но вы можете купить ленточные светильники отдельно от драйвера, и один драйвер может подавать электричество на несколько светодиодных лент!

Светодиод неисправен или это драйвер?

Вот еще один совет: если ваши светодиодные индикаторы тускнеют, проблема может быть в драйвере, а не в светодиоде! Драйверы работают при высокой внутренней температуре, поэтому срок службы светодиода может быть сокращен, если лампа находится в закрытом светильнике или используется, например, в горячем гараже. Драйвер может выйти из строя до того, как выйдет из строя твердотельный переход светодиодной микросхемы.Вот почему светодиоды намного лучше работают при низких температурах, чем КЛЛ. Они загораются мгновенно (технически быстрее, чем лампы накаливания), в то время как сопоставимым лампам CFL может потребоваться тусклый свет, период прогрева перед достижением полной светоотдачи.

Завершение тех полосовых огней

Итак, теперь, с вашей коллекцией светодиодных лент и без драйвера, что вы делаете? Единственное решение - подобрать драйвер для своих фонарей.

5 различных способов использования драйверов светодиодов

Светодиоды (СИД) - это полупроводниковые устройства, которые излучают свет, когда электрический ток проходит через полупроводниковые материалы.Но для того, чтобы светодиоды работали наилучшим образом, им нужна помощь светодиодных драйверов, чтобы обеспечить лучшую эффективность, надежность и долговечность.

Драйверы светодиодов

- это электрические устройства, которые предотвращают повреждение светодиодов, регулируя прямое напряжение (V F ) светодиода, которое изменяется в зависимости от температуры, избегая теплового разгона при подаче постоянного тока на светодиод. Драйверы светодиодов также помогают удовлетворить новые потребности в энергии (например, Energy Star).

Неуклонный рост технологии светодиодного освещения привел к появлению на рынке полупроводников широкого спектра вариантов ИС для светодиодных драйверов.Соответствующий драйвер создает успешное приложение. Некоторые из основных разработок в светодиодных приложениях, которые произошли и продолжают развиваться, заключаются в следующем: затемнение светодиодных ламп, автомобильное освещение, светодиодные вывески, подсветка смартфонов и подсветка телевизоров.

Здесь мы представляем пять различных продуктов для светодиодных драйверов для основных разработок в области светодиодных приложений, упомянутых ранее:

1. Затемнение малогабаритных ламп.

Немногие светодиодные приложения используют настройку ВКЛ и ВЫКЛ, поскольку диммирование помогает снизить потребление энергии.Существует два популярных метода затемнения светодиодов в схемах импульсного драйвера: аналоговое регулирование и регулирование с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Аналоговое затемнение относится к регулировке номинального тока светодиода. Аналоговое напряжение регулируется, а ток светодиода изменяется для уменьшения яркости. Этот подход неприемлем во многих приложениях, потому что при изменении тока происходит изменение цвета. В отличие от этого, уменьшение яркости с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) достигается путем регулировки номинального тока светодиода путем включения и выключения с достаточно высокой частотой, чтобы избежать эффекта мерцания.

1. Это схема драйвера светодиода, сконфигурированного как понижающий преобразователь нижнего уровня с использованием LYT7503D из семейства микросхем LYTSwitch-7. Этот светодиодный драйвер с регулируемой яркостью предназначен для питания цепочки светодиодов с напряжением 60 В при выходном токе 125 мА от входного напряжения от 90 до 300 В переменного тока. (Изображение предоставлено Power Electronics)

Одной из проблем диммирования является соединение светодиодных ламп с TRIAC или диммерами с отсечкой фазы, которые никогда не были предназначены для светодиодов. Однако существует множество продуктов, которые можно использовать в этом приложении.Например, Power Integrations предлагает LYTSwitch-7 (рис. 1) . Эта микросхема понижающего драйвера светодиода имеет понижающую топологию с коэффициентом мощности выше 0,9. Он совместим с диммерами TRIAC мощностью до 22 Вт. Интегрированный полевой МОП-транзистор на 735 В обеспечивает достаточную защиту от перенапряжения во время скачков напряжения в сети. Его конструкция обеспечивает широкий диапазон входного (90–308 В переменного тока) и выходного напряжения. Пи-фильтр EMI блокирует дифференциальный и синфазный шум. Сливочные аппараты в конструкцию не входят; пассивное демпфирование и индуктор с одной обмоткой используются для управления TRIAC.

2. Автомобильное освещение.

Рынок светодиодного автомобильного освещения активно растет. Каждое решение для автомобильного освещения включает в себя особый светодиодный драйвер; они используются для решений по энергосбережению, наглядности и т. д. В зависимости от приложения иногда лучше использовать линейные драйверы вместо переключения драйверов. Это также относится к автомобильному освещению, если светодиодные фонари находятся на улице, в помещении, на задней или передней части автомобиля. Они будут рассеивать тепло на разных уровнях, в зависимости от окружающей среды и размещения.

Светодиодное освещение

может повысить безопасность водителей и пешеходов за счет увеличения диапазона видимости, когда фары включены, выключены или приглушены, чтобы эффективно работать на любом этапе поездки. Светодиодные фары создают несколько проблем, поскольку входное напряжение может варьироваться в зависимости от условий. Следовательно, для повышения производительности требуются понижающие (понижающие) и повышающие (повышающие) топологии.

2. Его синхронная работа устраняет нестабильное затемнение, которое может возникнуть при низком входном напряжении.(Изображение предоставлено Cypress Semiconductor)

Например, S6BL112A (рис. 2) синхронный драйвер светодиода Buck с одним выходом от Cypress поддерживает как аналоговые, так и ШИМ-функции затемнения. Он включает в себя штифт регулировки частоты, который позволяет пользователю настраивать частоту от 205 кГц до 2,1 МГц. Частота переключения (F OSC ) программируется с помощью внешнего резистора (R RT ), подключенного между RT и GND.

Автомобильный светодиодный драйвер

Cypress S6BL112A имеет диапазон входного напряжения 4.5-42 В, что позволяет ему работать в экстремальных условиях эксплуатации, например, при запуске на холоде. Холодный запуск происходит, когда стартер автомобильного двигателя потребляет чрезмерное количество тока из-за запуска двигателя при низких температурах. Он также может работать во время сброса нагрузки, который представляет собой скачок напряжения, возникающий при отключении автомобильного аккумулятора, когда генератор подает ток во время работы двигателя.

3. Светодиодные экраны 16 × 16.

Дисплеи

16 × 16 становятся все более распространенными, поскольку они отлично подходят для использования на открытом воздухе, например, для хранения вывесок, рекламных щитов, вывесок общественного транспорта и т. Д.Большинство современных светодиодных дисплеев имеют размер 8 × 8 и не могут передавать многие международные буквенно-цифровые символы. Однако с дисплеем 16 × 16 можно создавать знаки на нескольких языках, для которых требуется больше светодиодов.

3. На блок-схеме MAXREFDES99 # четыре микросхемы MAX7219 соединены гирляндной цепочкой для управления полным массивом из 256 светодиодов, который может отображать любой международный буквенно-цифровой символ. (Изображение предоставлено Maxim Integrated)

Недавно Максим выпустил референсный дизайн (MAXREFDES99 #) (рис.3) , который объединяет четыре своих драйвера светодиодов MAX7219 для создания дисплея 16 × 16 с 256 светодиодами. MAXREFDES99 # может питаться от настенной бородавки, которая обеспечивает мощность минимум 7 Вт и выходное напряжение в диапазоне от 7,5 В до 12 В постоянного тока. Эталонный дизайн работает с платформами Arduino и ARM mbed.

MAX7219 - это компактный драйвер дисплея с общим катодом для последовательного ввода / вывода, который связывает микропроцессоры (мкПс) с семисегментными цифровыми светодиодными дисплеями, содержащими до восьми цифр, гистограммами или 64 отдельными светодиодами.Вот короткое видео показа в действии, которое я снял во время посещения демонстрационной комнаты Максима в Сан-Хосе.

4. Подсветка смартфона.

Светодиоды

позволяют использовать более тонкие конструкции подсветки и поддерживают передовые архитектуры подсветки, которые уменьшают площадь печатной платы и снижают стоимость. Количество светодиодов меняется в зависимости от размера дисплея смартфона. Для больших дисплеев требуется больше светодиодов для подсветки.

Индуктивные драйверы (индуктивные преобразователи постоянного тока в постоянный) очень эффективны при управлении приложениями с несколькими цепочками светодиодов.Поскольку они работают более эффективно, чем отдельные цепочки светодиодов при более низких выходных напряжениях, они приводят к увеличению времени работы от батарей.

4. AS3492 Типовая рабочая схема. ON13 и ON45 можно использовать в качестве входов ШИМ для точного управления яркостью светодиода. (Изображение предоставлено AMS)

AMS 'AS3492 (рис. 4) - это индуктивный преобразователь постоянного тока, который может управлять до пяти цепочек с двумя последовательно включенными светодиодами с КПД системы 86% (вместе взятые источники постоянного тока и тока).Преобразователь постоянного тока в постоянный работает на фиксированной частоте 2 МГц и включает плавный запуск, позволяющий легко интегрировать его в чувствительные к шуму радиочастотные системы.

Выход DC-DC преобразователя используется для пяти источников тока, подключенных до 10 светодиодов. AS3496 имеет следующие встроенные механизмы защиты: защита от короткого замыкания светодиода (SLP), защита от открытого светодиода (OLP) и защита от перенапряжения (OVP). Этот драйвер подсветки дисплея был разработан специально для мобильных телефонов, цифровых камер, PND и PMP.

5. Подсветка ТВ.

светодиодов заменяют люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL) и жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи) для технологии подсветки телевизоров, мониторов, ноутбуков и т. Д. Различных размеров.

Блок задней подсветки (BLU) в телевизоре или мониторе является основным источником энергопотребления. Драйверы светодиодов могут значительно снизить энергопотребление за счет различных архитектур подсветки: прямой и боковой. В архитектуре краевой подсветки светодиоды окружают край дисплея.Такой подход дает преимущество снижения затрат за счет использования меньшего количества светодиодов. В свою очередь, архитектура с прямой подсветкой помещает светодиоды непосредственно за дисплеем. При этом он обеспечивает лучший контраст, но при более высокой стоимости.

Два основных режима затемнения используются для светодиодной подсветки: глобальное затемнение (все светодиодные цепочки затемняются вместе) и локальное затемнение (светодиодные цепочки затемняются независимо).

5. MC34844 - это решение для подсветки ЖК-панелей малого и среднего размера на портативных устройствах с низким энергопотреблением и устройствах высокой четкости (рисунок предоставлен NXP Semiconductors)

Среди продуктов, ориентированных на этот рынок, - MC34844 от NXP Semiconductor (рис.5) - драйвер светодиода для подсветки ЖК-панелей малого и среднего размера. Он специально обслуживает маломощные портативные устройства и устройства высокой четкости (например, мониторы и телевизоры высокой четкости до 42 дюймов, портативные компьютеры, экраны GPS, телевизоры с маленьким экраном и т. Д.). Работая от источников питания от 7 до 28 В, MC34844 может управлять до 160 светодиодов в 10 параллельных цепочках. Интегрированный повышающий преобразователь генерирует минимальное выходное напряжение, необходимое для того, чтобы все светодиоды горели выбранным током, обеспечивая КПД 90% (dc-dc).MC34844 также включает генератор широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для регулирования яркости светодиодов. Светодиоды можно регулировать до одного из 256 уровней, запрограммированных через интерфейс шины I2C / SM. Следовательно, могут поддерживаться коэффициенты диммирования до 65 000: 1 (256: 1 ШИМ, 256: 1 текущий ЦАП). Также могут использоваться внешние входы PWM.

MC34844 оснащен светодиодной защитой от перегрева, светодиодной защитой от короткого замыкания и светодиодной защитой от обрыва цепи. ИС включает защиту от перенапряжения, защиту от перегрузки по току и блокировку при пониженном напряжении.Для достижения напряжения, достаточного для последовательного управления несколькими светодиодами, реализован повышающий преобразователь для получения более высокого напряжения из меньшего, что обычно используется логическими блоками для выполнения своей функции.

Есть много подходов к управлению светодиодным освещением; все приложения индивидуальны, и драйверы светодиодов могут обеспечить эффективность и надежность, выбрав соответствующие параметры. По мере развития технологий мы увидим более совершенные приложения для светодиодных драйверов, способные минимизировать энергопотребление без компромиссов с точки зрения эффективности, частоты переключения, количества компонентов и т. Д.Мы увидим больше светодиодных драйверов и датчиков, работающих вместе в Интернете вещей (IoT), где рынки умных зданий и умных городов быстро растут.

Что такое светодиодный драйвер? Понимание его необходимости

Драйвер светодиода - это электронное устройство, которое регулирует выходное напряжение, необходимое для питания светодиода или массива светодиодов. Драйвер светодиода также известен как источник питания светодиодов.

Они обеспечивают светодиоды с определенным напряжением, две функции, чтобы работать с полной эффективностью. Светодиоды известны низким энергопотреблением и длительным сроком службы.

Ниже мы обсудим необходимость драйвера светодиода, что на самом деле делает драйвер светодиода и что находится внутри драйвера светодиода.

Зачем нужен светодиодный драйвер?

Для работы всех светодиодных источников света требуется драйвер. Один светодиод обычно работает от напряжения от 1,2 до 2,7 вольт, а иногда и до трех вольт. И это напряжение должно быть постоянным напряжением постоянного тока.

Во-вторых, внутренний источник питания составляет 120/230 В переменного тока (переменный) по своей природе, в зависимости от страны, в которой вы проживаете. Таким образом, питание светодиодного источника питания переменного тока невозможно.

Светодиодные лампы в вашем доме содержат массив светодиодов, соединенных последовательно и / или параллельно друг другу. Стандартное напряжение, необходимое для такой светодиодной матрицы в лампочке, может составлять 5 В / 12 В / 24 В постоянного тока. Дом обеспечивает 120/230 вольт, а необходимое напряжение составляет 5-24 вольт постоянного тока.

Теперь вот концепция драйвера светодиода, драйвер светодиода преобразует 120/230 вольт переменного тока в 5-12 вольт постоянного тока.

В дополнение к преобразованию напряжения, он также регулирует напряжение до определенного уровня, что необходимо в случае скачка напряжения, который может разрушить светодиодную лампу, даже если это затронуло бытовые приборы, такие как телевизоры и кондиционеры. (Телевизоры и кондиционеры поставляются со встроенной схемой защиты от скачков напряжения, которая помогает им не пострадать от скачков напряжения)

Колебания света, которые очень распространены в обычных светильниках, также устраняются этим устройством в светодиодных светильниках, что также увеличивает их жизненный цикл.

Вкратце, что делают драйверы светодиодов:

  • Защищает светодиоды от повреждений.
  • Экономия энергии.
  • Устранение колебаний выходного света.
  • Увеличивает срок службы.

Драйверы светодиодов подразделяются на типы:

Внутренние драйверы светодиодов: Они встроены и спрятаны в корпусе светодиодной лампы, как показано на изображении. Они не подлежат ремонту, поскольку они упакованы в светодиодную лампу, которую трудно открыть и заменить.

Внешний драйвер светодиода: На изображении выше показан внешний драйвер света.Обычно это обеспечивают плоские светодиодные панели и уличные фонари. Он поставляется со спецификациями, написанными на них, поэтому его можно заменить, если оригинал выйдет из строя. Это позволяет легко ремонтировать светодиодные фонари.

Что находится внутри светодиодного драйвера?

Блок-схема драйвера светодиода: Блок-схема в основном состоит из четырех частей, преобразователя мощности
, который представляет собой трансформатор, выпрямитель, фильтр и регулятор.
(отличается для блока питания SMPS)

Как работает светодиодный драйвер?

Трансформатор преобразует более высокое напряжение переменного тока в более низкое напряжение переменного тока.Тогда функция выпрямителя заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное. Теперь напряжение пропускается через фильтр для удаления высокочастотных составляющих, затем регулятор все время регулирует выходное напряжение на фиксированном значении.

Драйвер светодиода с регулировкой яркости:

Драйверы светодиода могут быть доступны с возможностью регулировки яркости. Только светодиоды и драйверы, отмеченные на этикетке со спецификацией, что они регулируются, считаются приемлемыми для использования в качестве регулируемых.

Если в спецификации не упоминается о диммировании, использование продукта для диммирования небезопасно.Внешние драйверы с регулируемой яркостью часто включают в себя симистор для управления требуемым напряжением или током или другие схемы управления затемнением.

Перед окончательным выводом о конкретном диммере рекомендуется протестировать определенные комбинации светодиодов / источника питания с регулируемой яркостью на приемлемые характеристики затемнения.

Как проверить драйверы светодиодов? он работает или нет?

Прежде всего прочтите выходные характеристики, напечатанные на коробке / продукте. Во-вторых, запишите напечатанное на нем выходное напряжение.Теперь, отсоединив провода светодиодной панели от выхода постоянного тока (иногда напечатанного на печатной плате драйвера), используйте цифровой мультиметр для измерения выходного напряжения с печатной платы, чтобы согласовать выход постоянного тока с напечатанным выходным напряжением.

Если напряжения такие же, как напечатанные и измеренные, то ваш светодиодный источник питания в порядке. Если напряжение меньше или меняется со временем, вы можете подумать о его замене.

LEDdynamics отвечает на 3 основных вопроса о драйверах светодиодов

LEDdynamics, Inc. обеспечивает питание светодиодов.В 2001 году в светодиодной индустрии появились такие драйверы светодиодов, как MicroPuck, PowerPuck и BuckPuck, которые помогли повысить эффективность светодиодов. Производители светодиодов в то время были настолько сосредоточены на увеличении светоотдачи, что эффективность практически игнорировалась. До LEDdynamics подход к питанию светодиодов заключался в том, как если бы вы приклеивали педаль газа к полу автомобиля и использовали тормоз для регулирования скорости; продукты обычно расходуют половину энергии батареи. Линия светодиодных драйверов LUXdrive от LEDdynamics повысила эффективность за счет максимального увеличения энергетического потенциала светодиодов за счет использования большей мощности батареи.

Драйвер светодиода - это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки светодиодов. Что отличает драйвер от обычных источников питания, так это то, что драйвер светодиода реагирует на постоянно меняющиеся потребности светодиода или схемы светодиодов, подавая постоянное количество энергии на светодиод, поскольку его электрические свойства меняются с температурой.

Думайте о драйвере светодиода как о «круиз-контроле» (как в автомобиле) для светодиода, а изменения температуры светодиода - это холмы и долины, по которым он «проезжает».Уровень мощности (или «скорость») светодиода поддерживается постоянным драйвером, поскольку электрические свойства изменяются (количество «газа» или необходимая мощность) на протяжении повышения и понижения температуры (или «холмов и впадин»), видимых для Светодиод (ы). Без надлежащего драйвера светодиод может стать слишком горячим (слишком быстрое движение) и стать нестабильным (выйти из-под контроля), что приведет к снижению производительности (проблемы с двигателем) или полному тепловому разгону (авария!).

В большинстве случаев ДА! Полупроводниковые переходы в светодиодах (которые излучают свет) требуют очень специфической электроэнергии для правильной работы.Если напряжение (электрическая сила), подаваемое на светодиод, ниже требуемого, через переход проходит очень небольшой ток (электричество), что приводит к низкой светоотдаче и плохой работе. Если напряжение слишком велико, протекает слишком большой ток, и светодиод может перегреться и серьезно повредиться или полностью выйти из строя (тепловой разгон). Настройка соответствующего драйвера светодиода для каждого приложения важна для поддержания оптимальной производительности и надежности светодиодов.

Кроме того, разные типы и модели светодиодов имеют разные требования к напряжению, даже если они могут иметь одинаковый номинальный ток.Кроме того, напряжение, необходимое для достижения правильного тока, может изменяться в зависимости от температуры, состава химикатов в светодиодах и т. Д. Следовательно, светодиоды с одним и тем же номером детали могут иметь различия в точном уровне напряжения, необходимом для правильной работы. Как правило, желательно регулировать ток, протекающий через каждый светодиод, до номинального значения, чтобы максимизировать освещение и срок службы каждого дорогостоящего небольшого светодиода. Для этого требуется какое-то истинное регулирование мощности. Резистор можно использовать как дешевое решение для ограничения протекания тока, но поскольку резистор превращает мощность в тепло для выполнения своей работы, резистор часто тратит больше энергии, чем экономит светодиод, добавляя к теплу, которое необходимо удалить.

Есть несколько применений в портативном освещении, где драйвер не является полностью необходимым, и используется простой резистор (однако это не рекомендуется!). Так обстоит дело со многими многоячеечными фонариками, использующими светодиоды, поскольку это очень дешевое решение. Посредством размещения соответствующего резистора на одной линии со светодиодом доступная мощность от батарей ограничивается до уровня, достаточно низкого для светодиода. Поскольку доступная мощность от батареи будет уменьшаться по мере того, как она потребляется светодиодом, уровень освещенности начнет падать, как только устройство будет включено и питание будет забираться от батарей.Основными недостатками использования резистора в светодиоде являются линейное ослабление света (уровень света начинает уменьшаться при включении питания), низкий КПД (резистор потребляет большую часть энергии) и отсутствие тепловой защиты (светодиод может перегреться и нечем это остановить!). Динамический резистор, такой как DynaOhm ™ от LuxDrive, может быть заменен резистором для улучшения светоотдачи и обеспечения тепловой защиты.

Как выбрать драйвер светодиода?

Выбор правильного драйвера светодиода похож на выбор правильного инструмента для работы.Во-первых, вам нужно знать, что это за работа! Вот основные вопросы, на которые вы должны получить ответы перед тем, как выбрать драйвер:

  1. Какие типы светодиодов используются и сколько?
  2. Какой тип энергии будет использоваться? (аккумуляторы автомобильные, бытовые и др.)
  3. Какие существуют ограничения по размеру?
  4. Каковы основные цели дизайна? (размер, стоимость, эффективность, производительность и т. д.)
  5. Какие функции желательны? (регулировка яркости, пульсирование, микропроцессорное управление и т. д.)

После того, как на эти вопросы будут даны ответы, выбор правильного драйвера - это поиск того, что в настоящее время доступно, и определение того, подходит ли он для вашего приложения.Используйте следующую таблицу или этот инструмент выбора драйверов светодиодов, чтобы определить, доступен ли драйвер для вашего приложения. Выберите номер детали, чтобы узнать больше о выбранном драйвере.

Если вы не можете найти драйвер, подходящий для вашего приложения, вы можете обратиться в компанию, занимающуюся разработкой драйверов (например, LEDdynamics, Inc.), чтобы получить драйвер, разработанный для вашего конкретного приложения. Многие из линейки светодиодных драйверов LuxDrive могут быть переработаны для соответствия вашим требованиям с небольшими дополнительными затратами или без них.Обратитесь в службу поддержки LuxDrive для получения дополнительной информации.

Бонус: Как подключить драйвер светодиода?

ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда обращайтесь к инструкциям производителя перед выполнением любых подключений!

В большинстве случаев драйвер светодиода имеет (4) соединения: (2) для входа питания и (2) для светодиода. Драйверы с возможностью диммирования часто имеют (2) дополнительные соединения для диммера или управляющего соединения. Если вы подключаете схему или цепочку светодиодов, убедитесь, что схема настроена для использования драйвера.Неправильное подключение светодиодов может привести к повреждению светодиодов и / или драйвера. Кроме того, многие производители драйверов требуют подключения светодиодов перед подачей питания.

Как работает светодиодный драйвер?

По сравнению с традиционными формами осветительной техники, такими как лампы накаливания и люминесцентные лампы, светодиоды имеют много преимуществ. Они не только намного более энергоэффективны, долговечны - и, следовательно, лучше для окружающей среды - они также выделяют меньше тепла, более компактны, очень универсальны, быстрее включаются и выключаются, а также обладают множеством других преимуществ.И все же один потенциальный недостаток этой формы освещения, который не часто обсуждается, заключается в том, что он требует постоянного потока электрического тока в каждый момент, поддерживаемого на уровне напряжения, указанного для этой лампочки. Это позволяет светодиоду поддерживать максимальную производительность, а также поддерживать постоянную температуру - а светодиодные лампы, которые перегреваются, особенно склонны к сбоям. Здесь на помощь приходит драйвер светодиода. Прочтите, чтобы узнать больше.

Что такое драйверы светодиодов

Драйверы светодиодов

делают именно то, что звучит так, как если бы они это делали, то есть управляют мощностью, подаваемой на светодиодный светильник или на цепочку светодиодных фонарей, соединенных последовательно.Как уже упоминалось, светодиоды очень эффективны - для их зажигания не требуется много энергии. В светодиодах фактически используется постоянный ток (DC), работающий при низком напряжении, от 2 до 4 вольт, а не переменный ток (AC), как это делают обычные лампочки. Из-за этого им нужно что-то, что преобразует мощность переменного тока, выходящую из ваших розеток, в мощность постоянного тока, от которой фактически работают лампы, и это, кроме того, защитит их от любых скачков напряжения, которые могут привести к перегреву светодиода и вызвать это к неисправности.Это в основном то, что делает светодиодный драйвер: управляет током, подаваемым на светодиодную лампу или фонари, а также действует как защитный барьер от скачков напряжения и тому подобного.

Различные типы светодиодных драйверов: постоянное напряжение и постоянный ток

На самом деле существует два разных типа светодиодных драйверов - светодиодные драйверы постоянного тока и постоянного напряжения. Оба имеют разные цели и работают по-разному. Приобретая драйвер со светодиодной лампой, обязательно ознакомьтесь со спецификациями продукта, содержащимися на упаковке каждого, чтобы убедиться, что один совместим с другим, и наоборот.

Драйверы постоянного напряжения используются в светодиодных лампах, которые зависят от постоянного напряжения для наилучшей работы. Многие светодиодные фонари уже имеют встроенный в них драйвер тока, поэтому все, что им действительно требуется, - это устройство, поддерживающее постоянное напряжение. Это то, что делают драйверы постоянного напряжения. Он также обычно используется в светодиодных продуктах, где светодиоды расположены полосами и расположены параллельно водителю, например, светодиодные акцентные и ландшафтные светильники, подсветка для рекламных вывесок и светодиодные дисплеи HD, что обеспечивает получение одинакового напряжения от каждого из них. драйвер постоянного напряжения.Драйверы постоянного напряжения бывают различной мощности, а также имеют диммирующую способность.

Драйверы светодиодов

постоянного тока, напротив, регулируют ток, который поступает на светодиодный диод. Они также регулируют количество проходящего тока, который может возникать между светодиодами, когда фотоны света генерируются при включении светодиода. Чрезмерный прямой ток может привести к перегреву светодиода, что снова приведет к его неисправности. Светодиодные драйверы постоянного тока используются в основном в светодиодных лампах, которые еще не имеют собственного встроенного драйвера тока.Они также доступны для различных конфигураций светодиодов.

Конфигурации светодиодов

Важной частью понимания того, как работают драйверы светодиодов, является знание различных способов настройки светодиодных индикаторов. Две наиболее распространенные конфигурации светодиодов - последовательно и параллельно.

светодиодов, соединенных последовательно, имеют анод (положительно заряженный электрод) одного светодиода, подключенный к катоду (отрицательно заряженный электрод) другого. Это гарантирует, что один непрерывный ток течет через каждый светодиод, подключенный к серии или «цепочке», как ее называют.Чтобы обеспечить работу всей серии или цепочки, вам необходимо обеспечить достаточное напряжение для всех из них. Например, если у вас есть серия из 10 светодиодов, каждый из которых требует 2 вольта, для правильной работы всей серии требуется всего 20 вольт.

Другая основная конфигурация светодиодов - параллельная. Здесь несколько цепочек светодиодов подключены бок о бок (т. Е. Параллельно друг другу) к драйверу. Вместо 50 светодиодов, соединенных одной цепочкой, вы можете иметь 5 цепочек, каждая из которых содержит 10 светодиодов, выстроенных параллельно.Параллельные конфигурации, как правило, используются, когда вы хотите ограничить напряжение, необходимое для питания светодиодных цепочек.

Параллельная цепочка светодиодов может быть сконфигурирована в матрицу, в которой несколько наборов параллельных цепочек светодиодов соединены последовательно.

Затемнение, чередование цветов

Некоторые драйверы светодиодов также могут помочь включить в светодиодные лампы функции затемнения и чередования цветов. В зависимости от типа драйвера, который вы используете, они могут затемнять ваши светодиодные фонари от 0 до 100 процентов или в гораздо меньшем диапазоне затемнения.Драйвер затемняет ваши светодиодные фонари, сокращая количество ведущего тока, который проходит через свет, или с помощью процесса, известного как изменение ширины импульса. Большинство драйверов с возможностью диммирования используют второй метод, который отличается меньшим мерцанием и изменением цвета, чем первый. Затемнение не влияет на мощность или характеристики светодиодного светильника и не сокращает срок его службы - на самом деле, обратное утверждение ближе к истине, поскольку затемнение ваших светильников снижает их температуру при включении.

Когда дело доходит до чередования цветов или изменения цвета, многие цепочки светодиодов уже содержат светодиоды разного цвета. Фактически, многие «белые» светодиодные лампы состоят из множества светодиодов разных цветов, которые при совместном свечении дают белый свет. Драйверы светодиодов, которые имеют свойства изменения цвета и последовательности, позволяют вам управлять отдельными цветами в светодиодном продукте для создания множества уникальных узоров и последовательностей света.

Зачем вообще нужны все эти светодиодные драйверы?

Покойный Боб Пиз, уважаемый и любимый инженер National Semiconductor Corp.(теперь часть Texas Instruments) однажды написал серию технических размышлений, вдохновленных вопросами, которые в основном молодые инженеры должны были ему задавать где-то по ходу дела. Мы вспомнили, как мог отреагировать мистер Пиз, когда мы заметили недавний комментарий, опубликованный в ответ на одну из наших демонтажных работ с использованием светодиодных ламп мощностью 60 Вт:

Для отключения светодиодов от сети необходим трансформатор, мостовой выпрямитель и резистор! Это все. Чрезмерное усложнение приводит к низкой надежности, когда наработка на отказ светодиодов составляет около 200 лет.

Ну не совсем так.

Это хорошая возможность ознакомиться с основами того, почему не рекомендуется использовать для питания светодиода только мостовой выпрямитель / трансформатор / резистор и почему производители светодиодных ламп вынуждены идти на некоторые проблемы при разработке источников тока, состоящих из немного большего количества элементов. чем эти три компонента.

Часто говорят, что светодиоды должны приводиться в действие источниками тока, а не источниками напряжения. Основная причина заключается в том, что ток светодиода зависит от прямого напряжения, а световой поток светодиода зависит от прямого тока.В качестве конкретного примера рассмотрим светодиод Lumileds L150-xxxx500600000, устройство, оптимизированное для освещения. Изменение прямого напряжения на 200 мВ вызывает изменение прямого тока примерно на 100 мА. А изменение его прямого тока на 100 мА вызывает изменение его светоотдачи примерно на 20%.

Эти вариации не обеспечивают качественного освещения. Во многом именно поэтому драйверы светодиодов предназначены для подачи на светодиод постоянного тока, а не постоянного напряжения.

Как предложил автор комментария, самый простой способ установить ток светодиода - это подключить последовательно с ним резистор подходящего размера.Однако современные светодиодные источники питания этого не делают. Простой пример показывает, почему.

Предположим, у нас есть тот же светодиод Lumileds, упомянутый выше. Кривые характеристик показывают, что для получения номинальной светоотдачи светодиод должен выдерживать около 650 мА, и он должен работать с прямым напряжением 6,1 В. Для простоты предположим, что схема содержит только один светодиод Lumileds. Далее предположим, что мы используем питание 10 В. Согласно закону Ома, последовательное сопротивление этого светодиода на 6,1 В, необходимое для получения 650 мА от источника питания 10 В, равно 3.9 / 0,65 = 6 Ом, потому что на резисторе должно быть падение напряжения 3,9 В. Таким образом, мощность, рассеиваемая в резисторе, составляет 3,9 × 0,65 = 2,5 Вт. Но мощность, рассеиваемая в светодиодах, составляет 6,1 × 0,65 = 4 Вт (в круглых числах). Таким образом, комбинация рассеивает 6,5 Вт, а резистор рассеивает почти 40% всей потребляемой здесь мощности. Ясно, что это не очень хорошее положение дел, поскольку причина замены ламп накаливания на светодиоды в основном заключается в повышении энергоэффективности.

И становится еще хуже.Еще один недостаток последовательного сопротивления - невозможность точно контролировать ток. Прямое напряжение светодиода может варьироваться от одного блока к другому, поэтому падение напряжения на любом резисторе, включенном последовательно со светодиодом, также будет изменяться. Таким образом, как ток может варьироваться от одного светодиода к другому, так и световой поток.

Все светодиоды на этой пластине от эквивалентной лампы мощностью 60 Вт подключены последовательно в одну цепочку. Это довольно типично для недорогих светодиодных лампочек.

Конечно, в реальном мире большинство светодиодных осветительных приборов содержат несколько светодиодов.Недостатки становятся более очевидными, когда задействовано несколько светодиодов. В примере источника питания 10 В светодиоды обязательно будут запитываться параллельно с мощностью, рассеиваемой на нескольких резисторах, и светоотдачей, изменяющейся от одного светодиода к другому. (Обратите внимание, что настоящие светодиодные лампы соединяют свои светодиоды последовательно.)

Все эти трудности делают более возможным управление светодиодами с источником постоянного тока, а не с токоограничивающим резистором с источником постоянного напряжения. Опять же, по причинам энергоэффективности, импульсные источники питания являются предпочтительной топологией, а не линейными.Проблема с линейными источниками питания заключается в том, что все они содержат проходной элемент с переменным сопротивлением (то есть биполярный транзистор или MOSFET), используемый для измерения тока нагрузки (или напряжения нагрузки для источников постоянного напряжения). Мощность, рассеиваемая в проходном элементе, может быть значительной.

Например, предположим, что мы разрабатываем линейный источник питания, сначала подавая переменный ток от настенной розетки через классический двухполупериодный мост / сглаживающий конденсатор, чтобы получить уровень постоянного тока, близкий к 120 В. Если наш линейный источник питания работает с постоянным током. -токовый режим, теперь мы хотим снизить 120 В до 6.Уровень 1 В / 650 мА необходим для работы светодиода Lumiled без последовательного резистора. Потери мощности через линейный регулятор - это разница между входным и выходным напряжением, умноженная на ток нагрузки. В данном случае это (120 - 6,1) × 0,65 = 74 Вт. Таким образом, мы теряем 74 Вт, пытаясь управлять светодиодом мощностью 4 Вт.

Очевидно, что если ваша задача - заменить лампу накаливания мощностью 60 Вт на светодиод мощностью 4 Вт, обычный линейный источник питания не даст вам более энергоэффективную лампу.

С точки зрения энергоэффективности импульсный источник питания привлекает тем, что его потери мощности не равны разнице между входным и выходным напряжениями, умноженными на ток нагрузки, как в случае линейного источника питания.Самая простая модель импульсного источника питания - это переключатель с двумя состояниями, включенным и выключенным, который прерывает входное напряжение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *