Диммируемые светодиодные драйверы позволяют изменять входной и выходной токи, уменьшая или увеличивая яркость света, излучаемого диодами.
Как подобрать драйвер светодиодной лампы: виды, назначение + особенности подключения
В настоящее время светодиодные светильники получили широкое распространение, в связи с чем началось активное производство источников вторичного питания. Драйвер светодиодной лампы способен поддерживать постоянный выходной ток устройства, стабилизируя напряжение, проходящее через цепочку диодов.
Мы информируем вас о типах и принципах работы трансформаторов тока для управления диодной лампой. В предлагаемой нами статье даны рекомендации по выбору драйвера и полезные советы. Самостоятельные домашние электрики найдут проверенные схемы.
Назначение и сфера использования
Диодные кристаллы состоят из двух полупроводников — анода (плюс) и катода (минус), которые отвечают за преобразование электрических сигналов. Одна область является P-проводящей, другая — N-проводящей. При подключении источника питания через эти элементы протекает ток.
Из-за полярности электроны текут из области P-типа в область N-типа, и наоборот, заряды текут из точки N в область P. Однако каждая часть диапазона имеет свои границы, так называемые P-N переходы. На этих переходах частицы встречаются и поглощают или рекомбинируют друг с другом.
Диод является полупроводниковым элементом и имеет только один p-n-переход. По этой причине не напряжение, а ток является основной характеристикой, определяющей яркость его свечения.
При наличии p-n-перехода напряжение падает на определенное количество вольт, которое всегда одинаково для каждого элемента в цепи. При этих значениях драйвер стабилизирует входящий ток и модулирует постоянное значение на выходе.
Какая мощность требуется и какие значения относятся к прямым потерям P-N, указано в спецификации светодиода. Поэтому при выборе диодной лампы необходимо учитывать параметры источника питания, диапазон которых должен быть достаточным для компенсации потерь мощности.
Для того чтобы мощные светодиоды могли работать в течение срока, указанного в технических характеристиках, необходимо стабилизирующее устройство — драйвер. Выходное напряжение всегда указывается на корпусе электронного блока
Для оснащения осветительных приборов используются источники питания с напряжением от 10 до 36 В.
Технология может состоять из множества различных типов
- фары автомобилей, велосипедов, мотоциклов и т. д.;
- небольшие переносные или уличные фонари;
- светодиодные линейки, ленты, потолочные лампочки и модули.
Однако для маломощных светодиодов и при использовании постоянного напряжения драйверы неприемлемы. Вместо них в цепь вставляется резистор, на который также подается напряжение 220 В. Если светодиод используется для низкого напряжения, драйверы не подходят.
Принцип работы блока питания
Теперь давайте рассмотрим различия между источником напряжения и источником питания. В качестве примера рассмотрим схему, показанную ниже.
Когда резистор 40 Ω подключен к источнику питания 12 В, течет ток 300 мА (рис. A). При параллельном подключении второго резистора ток составляет 600 мА (рисунок B). Однако напряжение остается неизменным.
Хотя к источнику питания подключены два резистора, второй резистор будет давать на выходе неизменное напряжение, поскольку в идеальных условиях он не подчиняется нагрузке.
Давайте теперь посмотрим, как изменяются значения, когда схема подключена к источнику питания с резисторами. Таким же образом мы подключаем 40-омный резистор к драйверу на 300 мА. Последний создает через него напряжение 12 В (схема V).
Если цепь состоит из двух резисторов, ток такой же, а напряжение — 6 В (D).
В отличие от источника напряжения, драйвер поддерживает ток на выходе постоянным, но напряжение может меняться.
В целом, качественный инвертор будет питать нагрузку номинальным током, даже если напряжение падает. Следовательно, 2- или 3-вольтовые диодные кристаллы с током 300 мА горят так же сильно при пониженном напряжении.
Как подобрать замену драйвера для светодиодного светильника
Выход из строя драйвера в светодиодных светильниках — довольно распространенная проблема.
Часто необходимая модель драйвера больше не производится или не поставляется отдельно от светильника.
При выборе замены светодиодного драйвера обратите внимание на наиболее важные характеристики.
Выходной ток — часто встречаются такие значения, как 300 мА (0,3 А), 350 мА, 500 мА, 700 мА и т.д.
Этот параметр не должен быть выше, чем у неисправного драйвера, замену найти очень легко.
Выходное напряжение — может быть задано как интервал или как фиксированное значение.
Диапазон выходного напряжения должен быть равен или больше, чем у неисправного драйвера. Если задано постоянное выходное напряжение, оно должно находиться примерно в середине требуемого диапазона.
Максимальная выходная мощность — может быть задана как интервал или как фиксированное значение.
Выходная мощность должна быть не меньше, чем у неисправного драйвера, но не должна превышать ее более чем на 10-15 %.
Класс защиты светодиодного драйвера также следует учитывать, если светильник будет устанавливаться на улице или в других агрессивных средах. Разумеется, размеры светодиодного драйвера не должны препятствовать установке в корпус светильника.
Если вам нужен светодиодный драйвер, вы можете приобрести его в нашем электротехническом магазине.
Как подключить драйвер светодиодного светильника
Перед подключением светодиодного драйвера для светильника обратите внимание на маркировку на корпусе светильника. Определите полярность входа. Если напряжение питания постоянное, то клемма обозначена знаком «+». В этом случае подключайтесь к положительному полюсу питающего напряжения. В случае переменного напряжения обратите внимание на маркировку входных проводов.
Полярность выхода всегда соблюдается. Положительный вывод подключается к аноду одного светодиода, отрицательный — к катоду другого. Светодиоды соединены друг с другом: анод к катоду. Если светодиодов несколько, они соединяются в группы, которые, в свою очередь, соединяются параллельно.
Как проверить драйвер светодиодного светильника
Самый простой способ проверить драйвер — подключить светильник к сети. Однако прежде чем это сделать, необходимо убедиться, что устройство работает правильно и нет остаточных пульсаций.
Перед проверкой драйвера для несветодиодного светильника необходимо подать на него напряжение 220 В. Затем измерьте выходные значения. Они должны быть стабильными и немного превышать значения, указанные на устройстве.
Однако этот метод не может на 100% определить, неисправен ли прибор или нет. Иногда устройства не включаются без светодиода или не работают постоянно без нагрузки. В этом случае подключите к блоку разрядный резистор. Выберите резистор в соответствии с законом Ома, учитывая значения на блоке.
Для правильной работы блоков необходимы высококачественные компоненты. Приобрести их можно в интернет-магазине CHIP LED, где представлен широкий ассортимент осветительных приборов от ведущих производителей. Вся продукция сертифицирована и обладает высокими эксплуатационными характеристиками.
Чтобы выбрать товар, достаточно зайти на онлайн-ресурс и выбрать необходимые вам осветительные приборы или расходные материалы. Если у вас возникли трудности, позвоните нам по указанному номеру телефона, и наши менеджеры проконсультируют вас. Заказ можно оформить по телефону или онлайн. Мы предлагаем удобные варианты оплаты и доставку по всей России в кратчайшие сроки.
Технические характеристики
При покупке светодиодного светильника вам может потребоваться приобрести драйвер, если светильник не имеет преобразователя питания.
- ток на выходе, А;
- рабочая мощность, Вт;
- напряжение на выходе, В.
Выходное напряжение может варьироваться. Оно зависит от подключения к источнику питания и количества светодиодов. Яркость и выходная мощность зависят от величины тока.
Для того чтобы диоды светили ярко и не тускнели, ток на выходе драйвера поддерживается на определенном уровне. Мощность драйвера должна быть немного больше, чем суммарная мощность всех диодов.
- P (led) – это мощность одного светодиода;
- Х – количество диодов.
Если расчетная мощность составляет 10 Вт, то мощность драйвера должна быть на 20-30 % больше.
Виды драйверов
Все драйверы различают по трем критериям — типу стабилизации, конструктивным особенностям и наличию или отсутствию защиты. Рассмотрим все варианты подробнее.
Линейные и импульсные
В зависимости от системы стабилизации тока драйверы делятся на два типа — линейные и импульсные. Они различаются по принципу действия и КПД.
Задача электронной схемы драйвера — обеспечить постоянные значения тока и напряжения для кристалла (светодиода). Самый простой и дешевый вариант — встроить в схему ограничивающий резистор.
Линейная схема питания:
Эта элементарная схема не способна автоматически удерживать ток. Он растет пропорционально увеличению напряжения, и если он превышает допустимое значение, кристалл разрушается от перегрева.
Более сложное управление достигается путем добавления в схему транзистора. Недостатком линейной схемы является то, что мощность уменьшается при увеличении напряжения. Этот вариант приемлем при работе с маломощными светодиодными источниками, но такие схемы неприменимы для мощных светодиодов.
- простота;
- дешевизна;
- относительная надежность.
- после нажатия кнопки заряжается конденсатор;
- после отпускания конденсатор разряжается, отдавая запасённую энергию полупроводниковому элементу (светодиоду), который начинает испускать свет;
- если напряжение растет, то время зарядки конденсатора сокращается, если падает – увеличивается.
Пользователю не нужно нажимать на кнопку — за него все делает электроника. В современных источниках питания роль кнопочного механизма берут на себя полупроводники — тиристоры или транзисторы.
Описанный выше принцип работы называется в электронике широтно-импульсной модуляцией. За одну секунду могут быть выполнены десятки или даже тысячи операций. При использовании этой схемы достигается КПД до 95 %.
Упрощенная схема широтно-импульсной модуляции:
Электронные, диммируемые и на базе конденсаторов
Принцип работы драйвера зависит от области применения и мощности драйвера.
-
Электроника. В их схемах обязательно присутствует транзистор. На выходе стоит конденсатор, который устраняет или хотя бы сглаживает колебания тока. Электронные драйверы способны стабилизировать ток до 750 мА. Электронные драйверы способны бороться не только с пульсациями, но и с высокочастотными электромагнитными помехами от электрических устройств (радио, телевизоры, роутеры и т.д.). Специальный керамический конденсатор позволяет минимизировать помехи. Недостатком электронного драйвера является высокая стоимость, но КПД составляет почти 95 %. Они используются в мощных светодиодных лампах: Автомобильные фары, фары головного света, уличные фонари.
Срок годности
Драйвер рассчитан примерно на 30 000 часов. Это несколько меньше, чем срок службы многих светодиодных ламп. Такое сокращение связано с неблагоприятными факторами, при которых приходится работать стабилизатору тока.
- скачки напряжения в электросети;
- изменения температуры и/или влажности.
Когда прибор мощностью 200 Вт нагружается на 100 Вт, в сеть возвращается 50 % номинального значения. Это может привести к перегрузкам и сбоям в электроснабжении.
Срок службы драйвера ограничен сроком службы сглаживающего конденсатора. Со временем электролит в конденсаторе испаряется, и устройство выходит из строя.
Чтобы продлить срок службы драйвера, его следует эксплуатировать в местах с нормальной (не чрезмерной) влажностью и подключать к высококачественному источнику питания без скачков напряжения.
Драйвер для линейных светодиодных ламп: как он устроен, как работает и что в нём хорошего
В этом отчете мы рассмотрим и протестируем драйвер для линейных светодиодных светильников. В то же время мы узнаем, как настроить его для соответствующего применения и почему он не подходит для светодиодных лент.
Драйвер имеет форму узкой конструкции, предназначенной для установки в узкие светильники:
Главная особенность платы заключается в том, что она очень узкая: ее ширина составляет всего 16 мм.
А вот так выглядят светильники, в которых используется этот светодиодный драйвер:
Широкие печатные платы просто невозможно было бы вписать в такую конструкцию.
Но никто не запрещает устанавливать такой драйвер и на большие плоские светильники (квадратной или прямоугольной формы), если схемотехника светодиодов в них идеологически подходит для такого драйвера (высокое напряжение при относительно малом токе).
Конструкция и схема светодиодного драйвера
Размеры драйвера составляют 65*16*10 мм. В описании указано, что он поддерживает мощность нагрузки 8-18 Вт при напряжении нагрузки 100-260 В. Тесты показали, что фактические параметры довольно низкие (по напряжению на нагрузке).
Драйвер светодиодов основан на DC-DC преобразователе со стабилизацией выходного тока (тока, а не напряжения!).
Самой важной и единственной микросхемой драйвера является BP2866C. На рисунке она показана как 7-контактная микросхема (у нее должно быть 8 контактов, но один контакт отсутствует, так как он не нужен).
Два SMD резистора 1,3 Ом и 2,1 Ом, соединенные параллельно, отвечают за стабилизацию тока (они видны над микросхемой на рисунке).
В этой «стандартной» конфигурации выходной ток составляет 230 мА.
Напряжение питания драйвера подается на стандартную схему выпрямителя: диодный мост с электролитическим конденсатором (10 мкФ * 400 В).
Синяя круглая секция на плате — это варистор, который защищает плату от чрезмерного перенапряжения входного напряжения.
Выходное напряжение формируется дроссельной катушкой, стандартным маломощным (но высоковольтным) диодом и электролитическим конденсатором 2,2 мкФ * 400 В, который сглаживает пульсации выходного напряжения.
Без нагрузки выходное напряжение драйвера близко к выпрямленному входному напряжению; при питании 220 В получилось 284 В.
Запись осциллограммы напряжения на высоковольтном выходе микросхемы преобразователя:
Частота импульсов составила почти точно 100 кГц.
Тестирование светодиодного драйвера для линейных светодиодных лент и теория их совместного использования
Давайте сначала разберемся, для чего был приобретен данный драйвер: Это поможет нам понять область его применения.
Вначале была перегоревшая линейная светодиодная лента. Это было обнаружено после демонтажа:
Такие светильники сейчас массово производятся для замены устаревших люминесцентных ламп (которые содержат ртуть, имеют относительно небольшой срок службы и совершенно не подлежат ремонту).
