Как подобрать драйвер для светодиодного светильника

Что такое драйвер для led-светильников, как подобрать и проверить это устройство?

Специальные электронные схемы – драйверы – позволяют продлевать работу светодиодов, делать их свечение равномерным и качественным. Узнаем, как работает это устройство, как правильно его выбрать и установить, а также изготовить своими руками.

Что такое драйвер и зачем он нужен?

Светодиоды очень чувствительны к изменениям параметров электросети, поэтому их подключают в сеть через драйвер – электронное устройство, контролирующее силу тока и напряжение.

Обычно драйвер к led-светильнику подбирают с запасом по мощности и с учетом диапазона выходного напряжения и тока. Если его параметры не будут подходить к светодиодному устройству, оно придет в негодность, его придется утилизировать.

Принцип работы, классическая схема и отличие от блока питания

Несмотря на то, что драйвер часто называют блоком питания, между этими двумя понятиями есть разница. Драйвер – источник тока, который поддерживает его неизменное значение для прохождения через светодиод, а блок питания поддерживает стабильное напряжение.

• Подключим к источнику на 12 В сопротивление (R) 40 Ом.
• Пусть через резистор протекает ток (I) 300 мА. При установке двух резисторов ток удвоится и станет равен 600 мА. При этом напряжение не изменится, так как оно имеет пропорциональную связь с током и сопротивлением (закон Ома I=U/R).

• Пусть в цепь с драйвером на 225 мА включено сопротивление (R) 30 Ом.
• Если при напряжении (U) 12 В включить два параллельно включенных резистора по 30 Ом, ток останется прежним – 225 мА, а напряжение станет вдвое меньше – 6 В.

Драйвер в итоге обеспечивает нагрузку заданным выходным током независимо от скачков напряжения. Поэтому светодиоды, на которые будет подаваться напряжение 6 В, будут светить так же ярко, как и при источнике в 10 В, если на него будет подан ток заданного уровня.

Схема драйвера для светодиодов:

• емкостного сопротивления для разделения напряжения;
• выпрямляющего модуля;
• стабилизатора.

1. При прохождении тока конденсатор С заряжается до полной зарядки. Чем его емкость меньше, тем быстрее он зарядится.
2. Переменный ток преобразуется в пульсирующий. Первая часть волны сглаживается при прохождении через конденсатор С.
3. Электролитический конденсатор, завершающий цепь, служит сглаживающим фильтром-стабилизатором.

Технические характеристики

При покупке светодиодного светильника может возникнуть потребность в покупке драйвера, если осветительное устройство не имеет преобразователя тока.

• ток на выходе, А;
• рабочая мощность, Вт;
• напряжение на выходе, В.

Выходное напряжение может меняться. Оно зависит от схемы подключения к питанию и числа светодиодов. От величины тока зависит уровень яркости и мощность.

Чтобы диоды светили ярко и не притухали, на выходе драйвера ток поддерживается на заданном уровне. Мощность преобразователя должна быть несколько выше, чем суммарное количество Вт всех диодов.

• P (led) – это мощность одного светодиода;
• Х – количество диодов.

Если расчетная мощность получилась 10 Вт, драйвер надо брать с запасом на 20-30 %.

Виды драйверов

Все драйвера различают по трем критериям – по способу стабилизации, конструкционным особенностям и наличию/отсутствию защиты. Рассмотрим все варианты подробнее.

Линейные и импульсные

В зависимости от схемы стабилизации тока драйверы делятся на два типа – линейные и импульсные. Они отличаются принципом работы и эффективностью.

Перед электронной схемой драйвера поставлена задача – обеспечение стабильных значений тока и напряжения, подводимых к кристаллу (светодиоду). Самый простой и дешевый вариант – включение в цепь ограничительного резистора.

Линейная схема питания:

Эта элементарная схема не способна обеспечивать автоматическое поддержание тока. При повышении напряжения он пропорционально растет и, когда превысит допустимое значение, кристалл разрушится от перегрева.

Более сложное управление осуществляется путем включения в цепь транзистора. Минус линейной схемы – снижение мощности при росте напряжения. Такой вариант допустим при работе led-источников малой мощности, но при работе мощных светодиодов такие схемы не применяют.

• 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.

Нажимать кнопку пользователю не приходится – за него всё делает электроника. Роль кнопочного механизма в современных источниках питания выполняют полупроводники – тиристоры или транзисторы.

Рассмотренный принцип работы называется в электронике широтно-импульсной модуляцией. За секунду может происходить десятки и даже тысячи срабатываний. КПД такой схемы достигает 95 %.

Упрощенная схема импульсной стабилизации:

Электронные, диммируемые и на базе конденсаторов

От принципа устройства драйвера зависит область его применения и эксплуатационные характеристики.

Электронные. В их схемах обязательно используется транзистор. На выходе устанавливается конденсатор, исключающий или хотя бы сглаживающий пульсации тока. Электронные преобразователи способны стабилизировать токи до 750 мА.
Драйверы электронного типа борются не только с пульсациями, но и с электромагнитными высокочастотными помехами, наводимыми электроприборами (радио, телевизор, роутер и т. п.). Минимизировать помехи позволяет наличие специального керамического конденсатора.
Минус электронного драйвера – высокая стоимость, плюс – КПД близкий к 95 %. Их используют в мощных led-светильниках: автофарах, прожекторах, уличных фонарях.

Драйверы на конденсаторах могут вызывать мерцание, поэтому их не рекомендуется использовать вместе с приборами, установленными внутри помещений. Мерцание вредно влияет на зрение и раздражает нервную систему.

В корпусе и без него

Драйвер может быть размещен внутри защитного корпуса, но может и не иметь его. Электронные схемы уязвимы перед многими внешними факторами, поэтому более надежным вариантом считается размещение драйвера в корпусе.

Корпус защищает электронный преобразователь от влаги, пыли, попадания прямых солнечных лучей и т. д. Бескорпусные модели обходятся дешевле, но у них меньше срок службы и хуже стабильность эксплуатации. Они больше подходят для скрытого монтажа.

Срок годности

Драйвер рассчитан примерно на 30 000 часов. Это немого меньше, чем расчетный срок службы многих светодиодных светильников. Такое уменьшение связано с неблагоприятными факторами, в которых приходится работать стабилизатору тока.

• скачки напряжения в электросети;
• изменения температуры и/или влажности.

Если прибор мощностью 200 Вт имеет нагрузку 100 Вт, то 50 % номинального значения возвращается в сеть. Это может вызвать перегрузку и сбои питания.

Срок службы драйвера ограничен долговечностью сглаживающего конденсатора. Со временем в нем испаряется электролит, и прибор выходит из строя.

Чтобы продлить работу драйвера, его необходимо эксплуатировать в помещениях с нормальной (не повышенной) влажностью, и подключать к сети с качественным, без скачков, напряжением.

Как подобрать драйвер для светодиодного светильника?

При подключении к стабилизатору тока полупроводники получают необходимую им мощность и достигают номинальных характеристик. От того, насколько правильно будет подобран драйвер, зависит срок службы диодов.

• Мощность. По ней определяют максимально допустимую нагрузку, на которую рассчитан прибор. Например, маркировка (20х26)х1Вт означает, что к драйверу можно подключать одновременно от 20 до 26 светодиодов, каждый мощностью 1 Вт.
• Ток и напряжение (номинальные значения). Данный параметр производители указывают на каждом светодиоде, именно по нему подбирают драйвер. Если максимальный номинальный ток равен 350 мА, необходимо подключать источник питания на 300-330 мА.
  Подобный диапазон рабочих токов позволяет обеспечивать срок годности светильника, предусмотренный производителем.
• Класс защиты. От этого показателя зависит, где именно можно применять светильники – на улице или в помещении. Класс влагостойкости и герметичности обозначается буквами IP и выражается двумя цифрами.
  По первой цифре судят о защите от твердых фракций (пыль, грязь, песок, лёд), по второй – от жидких сред. Класс защиты не указывает на температуру, при которой можно применять светильник.
• Корпус. Драйвер может иметь открытый перфорированный металлический корпус или закрытый. Во втором случае устройство помещено в металлическую коробку. Для домашних условий подойдет негерметизированный корпус из пластика.
• Принцип работы. Ограничительный резистор не избавляет от перепадов напряжения в электросети и не защищает от импульсных помех. Малейшее изменение напряжения приводит к резким скачкам тока. Линейный стабилизаторы считаются ненадежными и низкоэффективными драйверами, предпочтение отдают импульсным схемам.

Как проверить работоспособность?

Чтобы проверить драйвер без нагрузки, достаточно подать на вход блока 220 В. Если устройство исправно, на выходе появится постоянное напряжение. Его значение будет немного больше верхнего предела, указанного в маркировке драйвера.

Если, к примеру, на стабилизаторе стоит диапазон 27-37 В, то на выходе должно быть около 40 В. Чтобы поддерживать ток в заданном диапазоне, при увеличении сопротивления нагрузки (без нагрузки оно стремится к бесконечности) напряжение также растёт до определенного предела.

Данный способ проверки прост и доступен, но не позволяет делать однозначные выводы о 100%-ной исправности устройства. Попадаются драйвера, которые после включения без нагрузки не запускаются или ведут себя непонятным образом.

1. Подключите к выходу драйвера резистор, подобрав его сопротивление на основе закона Ома. К примеру, мощность драйвера 20 Вт, ток на выходе 600 мА, напряжение – 25-35 В. Искомое сопротивление будет составлять 38-58 Ом.
2. Подберите сопротивление из заданного диапазона и с соответствующей мощностью. Даже если она будет небольшой, то этого вполне хватит для проверки.
3. Подключите резистор и замерьте тестером выходное напряжение. Если оно в заданных пределах, то драйвер точно исправен.

• В линейных стабилизаторах для защиты от перепадов напряжения применяют пару резисторов сопротивлением от 5 до 100 Ом. Один стоит на входе диодного моста, второй – на выходе. Чтобы уменьшить мерцание, параллельно нагрузке включают конденсатор-электролит максимальной емкости.
  Неисправности линейных драйверов могут быть связаны с перегоранием одного или сразу двух защитных резисторов.
• В импульсных преобразователях тока микросхемы защищены от перегрузки, перегрева и перенапряжения и по идее не могут сломаться. На деле же любая микросхема, особенно в драйверах китайского производства, может прийти в негодность.
  Проблема усложняется тем, что многим китайским микросхемам трудно найти замену. Некоторые из них невозможно найти даже в интернете.

Подключение

Подключение драйвера к светодиодам не вызывает сложностей у пользователей, так как на его корпусе имеется необходимая маркировка.

1. На входные провода (INPUT) подайте входное напряжение.
2. К выходным проводам (OUTPUT) подключите светодиоды.

• Полярный вход (INPUT). Если драйвер запитывается постоянным напряжением, то вывод «+» подключите к аналогичному полюсу источника питания. Если напряжение переменное, обратите внимание на маркировку, нанесённую на входные провода. Возможны два варианта:
  • «L» и «N». На вывод «L» подайте фазу (ее найдите посредством индикаторной отвертки), на «N» – ноль.
  • «

  Есть и второй вариант подключения светодиодов – параллельно включаются несколько цепочек, содержащих равное количество диодов. При последовательном подключении все элементы светятся одинаково, при параллельном варианте линии могут иметь разную яркость.

  Как сделать драйвер для светодиодного светильника своими руками?

  1. Снимите корпус с зарядного устройства.
  2. С помощью паяльника уберите резистор, ограничивающий напряжение, подаваемое на телефон.

  

  

  

  

  

  При выполнении работ по созданию дайвера из зарядного устройства необходимо придерживаться правил техники безопасности. Если дотронуться до оголенных частей, можно получить сильный удар током.

  Драйвер можно собрать и с нуля. Для этого понадобится паяльник, тестер, провода и интегральный стабилизатор КР142ЕН12А (либо зарубежный аналог – LM317), который можно приобрести в любом специализированном магазине рублей за 20.

  Параметры покупной микросхемы – напряжение 40 В и ток 1,5 А. В нем имеется встроенная защита от перегрузки, перегрева и короткого замыкания. Микросхема стабилизирует напряжение, а драйвер выравнивает ток, поэтому понадобится внести изменения в стандартную схему подключения микросхемы.

  Драйвер на интегральном стабилизаторе:

  

  • R – сопротивление, Ом;
  • I – ток, А.
  1. Соберите стабилизатор тока на 9,9 В с током 300 мА. Тогда R1 =1,2/0,3= 4 Ом. Мощность резистора – от 4 Вт. Можно взять резисторы, которые применяются в телевизорах. Их также можно купить в магазинах. Мощность этих элементов – 2 Вт, сопротивление – 1-2 Ом.
  2. Соедините резисторы последовательно. Их сопротивление сложится и будет равно 2-4 Ом.
  3. Прикрепите микросхему на радиатор и подключите к выходу драйвера цепь из последовательно соединенных диодов. Соблюдайте полярность при подключении светодиодов.
  4. На вход подайте постоянное напряжение 12-40 В (прибор рассчитан на 9,9 В, поэтому берём с запасом). Превышать предельное значение не стоит – микросхема может сгореть.
     Подаваемое напряжение может быть не стабилизированным. Можно воспользоваться автомобильным аккумулятором, блоком питания от ноутбука или понижающим трансформатором с диодным мостом. Подключите драйвер, соблюдай полярность – работа сделана.

  Благодаря драйверам удается не только улучшить работу светодиодных светильников, но и обеспечить их долгую, бесперебойную работу. Учитывая стоимость led-светильников, применение драйверов становится экономически выгодным решением.

  Если увлекаетесь инвестициями, то рекомендую отличную статью про подсчёт комиссий и расходов на брокерских счетах.

  Как подобрать драйвер светодиодной лампы: виды, назначение + особенности подключения

  

  Светодиодные светильники получили массовое распространение, вследствие чего началось активное производство вторичных источников питания. Драйвер светодиодной лампы способен стабильно поддерживать заданные значения тока на выходе устройства, стабилизируя напряжение, проходящее через цепочку диодов.

  Мы расскажем все о видах и принципах действия устройства преобразования тока для работы диодной лампочки. В предложенной нами статье приведены ориентиры выбора драйвера, даны полезные рекомендации. Самостоятельный домашние электрики у нас найдут проверенные на практике схемы подключения.

  Назначение и сфера использования

  Диодные кристаллы состоят из двух полупроводников – анода (плюс) и катода (минус), которые и отвечают за трансформацию электросигналов. Одна область имеет проводимость P-вида, вторая – N. При подключении источника питания через эти элементы потечет ток.

  За счет такой полярности электроны из зоны P-типа устремляются в зону N-типа, и наоборот, заряды из точки N устремятся к Р. Однако каждый раздел области имеет свои границы, называющиеся P-N переходами. На этих участках частицы встречаются и взаимопоглощаются или рекомбинируются.

  

  Во время P-N переходов напряжение снижается на определенное количество вольт, всегда одинаковое для каждого элемента цепи. Учитывая эти значения, драйвер стабилизирует показатели входящего тока и образует на выходе постоянную величину.

  Какая требуется мощность и какие значения потерь при P-N прохождении указываются в паспорте светодиодного прибора. Поэтому при выборе диодной лампочки необходимо учитывать параметры блока питания, диапазон которых должен быть достаточным для компенсации утраченной энергии.

  

  Блоки питания с напряжением от 10 до 36 В применяются для оснащения осветительных приборов.

  Техника может быть самых различных видов:

  • фары автомобилей, велосипедов, мотоциклов и т. д.;
  • небольшие переносные или уличные фонари; , ленты, потолочные лампочки и модули.

  Однако для маломощных светодиодов, а также в случае использования постоянного напряжения, драйверы допустимо не применять. Вместо них в схему вносится резистор, также питающийся от сети 220 В.

  Принцип работы блока питания

  Разберемся, в чем же состоят различия между источником напряжения и блоком питания. В качестве примера рассмотрим схему, изображенную ниже.

  Подключив к источнику питания 12 В резистор на 40 Ом, через него будет проходить ток в 300 мА (рисунок А). При параллельном включении в цепь второго резистора значение тока составит – 600 мА (Б). Однако напряжение будет неизменным.

  

  Теперь рассмотрим, как изменятся значения, если в схеме будут подключены резисторы к блоку питания. Аналогичным образом вводим реостат 40 Ом с драйвером 300 мА. Последний создает на нем напряжение в 12 В (схема В).

  Если же цепь составлена из двух резисторов, то величина тока неизменна, а напряжение составит 6 В (Г).

  

  Делая выводы, можно сказать, что качественный преобразователь поставляет нагрузке номинальный ток даже при падении напряжения. Соответственно, кристаллы диодов на 2 В или на 3 В и током на 300 мА будут гореть одинаково ярко со сниженным напряжением.

  Отличительные характеристики преобразователя

  Один из важнейших показателей – передаваемая мощность под нагрузкой. Устройство нельзя перегружать и пытаться получить максимально возможные результаты.

  Неправильное использование способствует быстрому выходу из строя не только обзорного механизма, но и LED чипов.

  К главным факторам, влияющим на работу, относятся:

  • составляющие элементы, используемые в процессе сборки;
  • степень защиты (IP);
  • минимальные и максимальные значения на входе и выходе;
  • производитель.

  Современные модели преобразователей выпускаются на базе микросхем и применяют технологию широтно-импульсных преобразований (ШИМ).

  

  Такие устройства отличаются высокой степенью защиты от коротких замыканий, перегрузок сети, а также обладают повышенным КПД.

  Правила подбора преобразователя тока

  Для приобретения преобразователя LED лампы следует изучить ключевые характеристики прибора. Опираться стоит на выходное напряжение, номинальный ток и выдаваемую мощность.

  Мощность световых диодов

  Разберем изначально выходное напряжение, которое подчинено нескольким фактором:

  • значение потерь напряжения на P-N переходах кристаллов;
  • количество световых диодов в цепочке;
  • схема подключения.

  Параметры номинального тока можно определить по характерным особенностям потребителя, а именно мощности LED элементов и степени их яркости.

  Этот показатель будет влиять на потребляемый кристаллами ток, диапазон которого варьируется исходя из необходимой яркости. Задача преобразователя — обеспечить этим элементам подачу нужного количества энергии.

  

  Мощность устройства зависит от силы каждого LED элемента, их цвета и количества.

  Для просчета потребляемой энергии используют такую формулу:

  • P_LED – электрическая нагрузка, создаваемая одним диодом,
  • N – количество кристаллов в цепи.

  Полученные показатели не должны быть меньше мощности драйвера. Теперь необходимо определить требуемое номинальное значение.

  Максимальная мощность прибора

  Следует учитывать и тот факт, что для обеспечения стабильной работы преобразователя его номинальные показатели должны превышать на 20-30 % полученное значение P_H.

  Таким образом формула приобретает вид:

  где P_max — номинальная мощность блока питания.

  Помимо мощности и количества потребителей на плате, сила нагрузки также подчинена цветовым факторам потребителя. При одинаковом токе, в зависимости от оттенка, они имеют разные показатели падения напряжения.

  

  Возьмем для примера, светодиоды американской фирмы Cree из линейки XP-E в красном цвете.

  Их характеристики выглядят следующим образом:

  • падение напряжения 1,9-2,4 В;
  • ток 350 мА;
  • средняя мощность потребления 750 мВт.

  Аналог зеленого цвета при том же токе, будет иметь совсем другие показатели: потери на P-N переходах 3,3-3,9 В, а мощность 1,25 Вт.

  Соответственно можно сделать выводы: драйвер, рассчитанный на 10 Вт, применяется для питания двенадцати красных кристаллов или восьми зеленых.

  Схема подключения светодиодов

  Выбор драйвера должен осуществляться после определения схемы подключения LED-потребителей. Если в первую очередь приобрести световые диоды, а затем подбирать к ним преобразователь, этот процесс будет сопровождаться массой сложностей.

  Для поиска устройства, обеспечивающего работу именно такого количества потребителей при заданной схеме подключения, придется потратить немало времени.

  Приведем пример с шестью потребителями. Потери напряжения у них составляют 3 В, потребляемый ток 300 мА. Для их подключения можно использовать один из методов, при этом в каждом отдельном случае требуемые параметры блока питания будут отличаться.

  

  В нашем случае при последовательном подключении необходим блок на 18 В с током 300 мА. Основной плюс такого способа в том, что через всю линию проходит одинаковая сила, соответственно, все диоды горят с идентичной яркостью.

  

  Если применено параллельное размещение – достаточно использовать преобразователь на 9 В, однако значения затрачиваемого тока будет увеличено вдвое, в сравнении с предыдущим методом.

  

  Если используется последовательный метод с формированием пар по два светодиода, используется драйвер с аналогичными показателями, как в предыдущем случае. При этом яркость освещения будет уже равномерной.

  Однако и здесь не обошлось без отрицательных нюансов: при подаче питания к группе, вследствие разброса характеристик один из светодиодов может открываться быстрее второго, соответственно, через него и пойдет ток, вдвойне превышающий номинальное значение.

  Многие виды светодиодок для домашнего освещения рассчитаны на подобные краткосрочные скачки, но такой метод относится к менее востребованным.

  Виды драйверов по типу устройства

  Приспособления, преобразующие питание 220 В на необходимые показатели для светодиодов, условно делятся на три категории: электронные; на базе конденсаторов; диммируемые.

  Рынок светотехнических аксессуаров представлен обширным разнообразием моделей драйверов в основном китайского производителя. И несмотря на низкий ценовой диапазон, из этих приборов можно выбрать вполне достойный вариант. Однако стоит обращать внимание на гарантийный талон, т .к. не вся представленная продукция имеет приемлемое качество.

  Электронный вид прибора

  В идеальном варианте электронный преобразователь должен быть оснащен транзистором. Его роль состоит в осуществлении разгрузки регулировочной микросхемы. Для исключения или максимального сглаживания пульсации, на выходе монтируется конденсатор.

  Такого типа устройство относится к дорогостоящей категории, однако оно способно стабилизировать ток до 750 мА, на что балластные механизмы неспособны.

  

  Пульсирование – это не единственный недостаток преобразователей. Вторым можно назвать электромагнитные помехи высокочастотного (ВЧ) диапазона. Так, если в розетку, связанную со светильником, будут подключаться другие электроприборы, например, радио — можно ожидать помехи при приеме цифровых FM-частот, телевидения, роутера и т. д.

  В опциональном устройстве качественного прибора должны быть два конденсатора: один – электролитический для сглаживания пульсаций, другой – керамический, для понижения ВЧ. Однако такое сочетание можно встретить нечасто, особенно если говорить о китайских изделиях.

  

  За счет высокого КПД (до 95%) такие механизмы подходят для мощных приборов, используемых в различных сферах, например, для тюнинга автомобилей, в уличных осветительных приборах, а также бытовых LED источниках.

  Блок питания на основе конденсаторов

  Теперь переходим к не столь популярным устройствам – на базе конденсаторов. Практически все схемы светодиодных ламп дешевого образца, где применены такого типа драйверы, имеют схожие характеристики.

  Однако вследствие модификаций производителем они претерпевают изменения, например, удаление какого-либо элемента цепи. Особо часто этой деталью служит один из конденсаторов — сглаживающий.

  

  Плюсов у таких механизмов всего два: они доступны для самостоятельной сборки, а их КПД приравнивается к стопроцентному, т. к. потери будут только на p-n переходах и сопротивлениях.

  Такое же количество и отрицательных сторон: низкая электробезопасность и высокая степень пульсации. Второй недостаток составляет около 100 Гц и образуется в результате выпрямления переменного напряжения. В ГОСТе прописана норма допустимой пульсации в 10-20 % в зависимости от предназначения помещения, где установлен светотехнический прибор.

  Единственный способ сгладить этот недостаток – подбор конденсатора с правильным номиналом. Тем не менее не стоит рассчитывать на полное устранение проблемы, – такое решение может всего лишь сгладить интенсивность всплесков.

  Диммируемые преобразователи тока

  Драйверы-светорегуляторы для диммируемых LED-лампочек позволяют менять входящие и выходящие показатели тока, при этом снижается или увеличивается степень яркости света, излучаемого диодами.

  Существует два метода подключения:

  • первый предполагает плавный пуск;
  • второй – импульсный.

  Рассмотри принцип работы диммируемых драйверов на основе микросхемы CPC9909, используемой в качестве регулирующего аппарата для светодиодных цепей, в том числе и с высокой яркостью.

  

  При плавном пуске микросхема с драйвером обеспечивает постепенное включение диодов с нарастающей яркостью. Для этого процесса задействуют два резистора, подключенные к выводу LD, предназначенного для выполнения задачи плавного диммирования. Так реализуется важная задача – продление срока эксплуатации LED элементов.

  Этот же вывод обеспечивает и аналоговое регулирование — резистор на 2,2 кОм меняют на более мощный переменный аналог — 5,1 кОм. Таким образом достигается плавное изменение потенциала на выходе.

  Применение второго способа предполагает подачу импульсов прямоугольного типа на низкочастотный вывод PWMD. При этом задействуют либо микроконтроллер, либо импульсный генератор, которые обязательно разделяются оптопарой.

  С корпусом или без него?

  Драйвера выпускаются в корпусе или без. Первый вариант является самым распространенным и более дорогим. Такие устройства защищены от попадания влаги и частиц пыли.

  Приспособления второго типа применяются при проведении скрытого монтажа и, соответственно, отличаются дешевизной.

  

  Каждый из них отличается допустимой температурой в процессе эксплуатации – на это также необходимо обращать внимание при подборе.

  Классическая схема драйвера

  Для самостоятельной сборки LED блока питания разберемся с наиболее простым устройством импульсного типа, не имеющего гальванической развязки. Главное преимущество такого рода схем – простое подключение и надежная работа.

  

  Схема такого механизма составлена из трех основных каскадных областей:

  1. Разделитель напряжения на емкостном сопротивлении.
  2. Выпрямитель.
  3. Стабилизаторы напряжения.

  Первый участок – противодействие, оказываемое переменному току на конденсаторе С1 с резистором. Последний требуется исключительно для осуществления самостоятельной зарядки инертного элемента. На работу схемы он не оказывает влияния.

  

  Когда образованная полуволна напряжения проходит через конденсатор, ток протекает до тех пор, пока обкладки полностью не зарядятся. Чем меньше емкость механизма, тем меньше времени будет затрачено на его полный заряд.

  Например, прибор объемом 0,3-0,4 мкФ заряжается в течение 1/10 периода полуволны, т. е. всего десятая доля проходящего напряжения пройдет через этот участок.

  

  Второй каскад является электрическим устройством, преобразующим (выпрямляющим) переменный ток в пульсирующий. Такой процесс называется двухполупериодным. Поскольку одна часть полуволны была сглажена конденсатором, на выходе этого участка постоянный ток будет равен 20-25 В.

  

  Третий каскад работает на базе сглаживающего стабилизирующего фильтра – электролитического конденсатора. Выбор его емкостных параметров зависит от силы нагрузки.

  Поскольку собранная схема воспроизводит свою работу сразу, нельзя касаться оголенных проводов, т. к. проводимый ток достигает десятков ампер – предварительно проводится изоляция линий.

  Выводы и полезное видео по теме

  Все сложности, с которыми может столкнуться радиолюбитель, подбирающий преобразователь для мощных LED ламп, подробно описаны в видеосюжете:

  Ключевые особенности самостоятельного подключения преобразовательного прибора в электросхему:

  Поэтапный инструктаж, описывающий процесс сборки своими руками светодиодного драйвера из подручных средств:

  Несмотря на заявленные производителем десятки тысяч часов бесперебойной работы светодиодных ламп, есть множество факторов, существенно снижающих эти показатели.

  Для сглаживания всех прыжков тока в электросистеме предназначены драйверы. К их выбору или самостоятельной сборке нужно подходить ответственно после просчета всех необходимых параметров.

  Расскажите о том, как подбирали драйвер для работы светодиодной лампочки. Поделитесь своими аргументами и способами стабилизации поставки напряжения диодному прибору освещения. Оставляйте комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки по теме статьи.

  Как подобрать замену драйвера для светодиодного светильника

  Поломка драйвера в светодиодных светильниках — довольно часто встречающаяся проблема.

  Часто бывает так, что необходимая модель драйвера уже не производится, либо его невозможно приобрести отдельно от светильника.

  Для того, чтобы подобрать замену LED драйвера нужно обратить внимание на его основные характеристики.

  Выходной ток — часто встречаются такие значения: 300 мА (0,3 А), 350 мА, 500 мА, 700 мА и т.д.

  

  Данный параметр должен быть не больше, чем в неисправном драйвере, замену подобрать очень легко.

  Выходное напряжение — может быть указано как интервал, либо как фиксированное значение.

  

  Диапазон выходного напряжения должен быть таким же, либо шире, чем в неисправном драйвере. Если указано фиксированное рабочее напряжение, то оно должно находиться примерно по середине искомого диапазона.

  Максимальная выходная мощность — может быть указана как диапазон, так и как фиксированное значение.

  

  Выходная мощность должна быть не меньше, чем в неисправном драйвере, но и не превышать ее более чем на 10-15 %.

  Так же стоит не забывать про степень защиты светодиодного драйвера, если планируется установка светильника на улице или в других агрессивных средах. Ну ,и конечно, физические размеры LED драйвера не должны помешать его установку в корпус светильника.

  Если вам нужен светодиодный драйвер, то вы можете приобрести его в нашем интернет-магазине электротоваров.

  Как правильно выбрать драйвер

  Одним из ключевых элементов светильника, от которого напрямую зависит срок службы и его качество, является светодиодный драйвер. В этой статье мы расскажем, какие ключевые характеристики драйвера влияют на объем продаж изделия, а какие из его параметров могут негативно сказаться на эксплуатационных возможностях.

  Важнейшим параметром драйвера является класс защиты от воздействия окружающей среды. Для всеобщего удобства разработан международный стандарт защиты — IP, представленный двузначным числовым значением. Первый индекс в показателе указывает степень защиты от проникновения пыли и предлагается в интервале 0–6. Второй индекс определяет степень защиты от попадания влаги и имеет диапазон 0–8. Чем больше индекс, тем выше защита. Для светильников наружного применения стараются использовать драйверы c IP44 и выше, для внутренних помещений обычно применяют драйверы с IP20.

  Другой ключевой показатель — соотношение цены и качества драйвера, которое в наибольшей степени определяет стоимость и срок службы светильника. В дешевом сегменте, как правило, производители закрывают глаза на то, какими характеристиками драйвера жертвуют ради достижения минимальной цены. Однако брендам из средней ценовой категории и выше приходится заниматься поиском оптимального сочетания качественных характеристик драйверов, разнообразия их функциональных возможностей и заботиться о том, чтобы модельный ряд мог максимально удовлетворить потребности покупателя.

  Под качественными характеристиками в первую очередь подразумеваются срок службы драйвера, соответствие заявленным выходным параметрам тока, значение пульсации тока в пределах, установленных стандартами, наличие необходимых защит и безопасность. К функциональным возможностям относятся гибкость настройки параметров драйвера, возможность интеграции с системами управления светом, удобные габариты.

  Казалось бы, определив параметры драйвера, наилучшим образом подходящих для будущего светильника, можно считать вопрос закрытым. Однако драйвер имеет свойство взаимодействовать с внешней средой, что приводит к проблемам в его эксплуатации. И сейчас мы разберем эти свойства (рис.1).

  

  1. Защита от микросекундных импульсов большой энергии, или грозозащита

  Под микросекундными импульсами большой энергии чаще всего принято понимать прямое или косвенное воздействие грозовых разрядов на сеть электроснабжения. Также они могут появляться под влиянием переходных или коммутационных процессов, возникающих при переключении нагрузок в сети, например, при включении мощных силовых установок с высокими пусковыми токами.

  Минимальным требованием для уличных, а также многих промышленных светильников, является устойчивость к воздействиям микросекундных импульсов большой энергии не ниже 4 кВ. Далеко не все драйверы имеют подобную защиту даже при условии, что они защищены от воздействия влаги и пыли. Опять же, значение в 4 кВ является минимальным, но не гарантирует 100%-ной защищенности. Как правило, известные производители драйверов с IP65–67 стараются оснащать свои устройства защитой 6–12 кВ. Но и это не является панацеей, так как количество срабатывания защитных устройств ограничено 2–4 десятками раз, и при частом повторении нагрузки они могут выйти из строя, что влечет и гибель драйвера. Решением данной проблемы может стать использование внешнего устройства защиты, которое устанавливается перед драйвером и выдерживает до 20 кВ в пределах 100 срабатываний. Следует помнить, что обязательным условием для того, чтобы защита работала, является наличие защитного заземления.

  2. Электромагнитная совместимость

  Это способность технических средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных электромагнитных помех и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам.

  Светодиодный драйвер является импульсным источником питания, поэтому в процессе эксплуатации выделяет различные помехи как в радиочастотном диапазоне, так и в виде гармонических искажений в сети переменного тока. Существует комплекс мер, направленный на их ограничение, — применение активного корректора мощности, помехоподавляющих фильтров, экранов и т. д. В то же самое время на его работоспособность могут влиять и чужеродные помехи, что в конечном итоге приведет к выходу из строя светильника в целом. Немаловажно и то, что другие компоненты светильника (корпус, светодиод, контактные провода) являются усилителями генерируемых драйвером помех. Именно по этой причине в большинстве случаев испытания на соответствие европейским и отечественным стандартам проходит именно светильник (см. табл.1).

  

  3. Защита от перенапряжения 380 В
  

  Возрастание напряжения в сетях переменного тока — явление не редкое. Большинство современных драйверов оборудованы подобной защитой, построенной на варисторах и устройстве перевода его в спящий режим, с последующим включением после стабилизации напряжения в пределах рабочей нормы. У разных производителей данное время варьируется в пределах от нескольких минут до нескольких часов. В технической документации, как правило, об этом не пишут, ограничиваясь упоминанием, что такая защита есть. Поэтому при проектировании светильника уточняйте, какое время драйвер может находиться под воздействием высокого напряжения, и прописывайте это в паспорте светильника, чтобы избежать недоразумений с вашими клиентами. Лучше всего с этой проблемой справляется стабилизатор напряжения, установленный на группу освещения.

  4. Класс защиты от поражения электрическим током

  Разделение на классы защиты отражает не уровень безопасности оборудования, а лишь указывает на то, каким способом осуществляется защита от поражения электрическим током (см. табл.2). В светодиодных светильниках, как правило, используют драйверы либо I класса защиты, либо II класса с применением гальванической развязки для обеспечения двойной изоляции от сети переменного тока. Однако гальваноразвязаный драйвер теряет в эффективности, а также имеет более высокую стоимость по сравнению со своим аналогом класса I. В ответе на вопрос, какие источники тока какого класса защиты следует использовать, стоит учитывать весь комплекс компонентов конкретного светильника.

  

  5. Значение пускового тока
  

  Пусковой ток — это ток, который необходим для запуска электрического или электротехнического устройства. В светодиодном светильнике этот ток возникает в момент зарядки сглаживающего конденсатора драйвера во время его включения. При этом он может в несколько раз, а иногда и в десятки раз, превышать номинальные значения рабочего тока. Значения пусковых токов традиционных источников тока редко превышают 15–20 А. У мощных светодиодных драйверов они могут достигать значений 100 А. Главное преимущество светодиодного светильника перед другими типами светильников в данном вопросе — крайне малое время существования пусковых токов. Многие производители драйверов стали давать в технической документации рекомендации о типе автоматического выключателя и максимальном количестве подключаемых к нему устройств.

  6. Защита от воздействия экстремальных температур

  Здесь речь идет о наличии защитного устройства, отключающего или частично снижающего мощность драйвера при достижении максимально допустимой температуры. Это обусловлено тем, что подавляющее большинство драйверов изготавливается с применением электролитических конденсаторов и полупроводниковых электронных компонентов, для которых воздействие температур свыше +105 °С губительно. В связи с этим в некоторых моделях драйверов устанавливают термодатчик, который реагирует на превышение температуры внутри драйвера свыше +95 °С, что вызывает его переход в спящий режим. В последнее время начали появляться программируемые модели драйверов, в которых можно задать снижение его рабочей мощности в зависимости от температуры, чтобы уменьшить риск перегрева.

  Также следует отметить, что большинство драйверов не приспособлено к работе при температурах ниже –40 °С (для моделей с высоким IP) и ниже –20 °С (для драйверов с низкой защитой IP). На сегодня существует два возможных решения данной проблемы: применение предварительного прогрева драйвера перед пуском либо отказ от электролитических конденсаторов. Оба способа существенно влияют на цену устройства, к тому же во втором случае значительно ограничена максимальная мощность драйвера.

  Безусловно, существует еще ряд факторов, оказывающих влияние на выбор драйвера как одного из важнейших компонентов светильника, но многие из них относятся к субъективным суждениям и взглядам — например, габаритные размеры или форма.

  Читать:

  Рециркуляция воздуха в автомобиле что это