Драйвер для светодиодов подбор: Как подобрать драйвер (блок питания) для светодиодов (для самодельной фитолампы или светильника)

Как подобрать драйвер (блок питания) для светодиодов (для самодельной фитолампы или светильника)

Комментарии 2015.02.21

Когда Вы определились с количеством диодов, которое Вам необходимо, следующим шагом идет подбор драйвера (блока питания) для светодиодов.
Здесь все довольно просто: у каждого драйвера в описании указаны пределы выходного напряжения, например, для драйвера WTF-E83600A они составляют 60-83В.

Полезные ссылки:

• Комплектующие для сборки самодельных фитоламп
• Фото и видео примеры самодельных фитоламп для растений

У каждого диода, в свою очередь, в описании указано падение напряжения при разных токах. Например, для красного диода 660 нм при токе 600 мА оно составит 2,5 В:

Количество диодов, которое можно подключить на драйвер, суммарным падением напряжения должно укладываться в пределы выходного напряжения драйвера. То есть на драйвер 50Вт 600 мА с выходным напряжением 60-83 В можно подключить от 24 до 33 красных диодов 660 нм. (То есть 2,5*24 = 60, 2,5*33 = 82,5).

Другой пример:
Хотим собрать биколорную лампу красный + синий. Выбрали соотношение красного к синему 3:1 и хотим рассчитать, какой драйвер нужно взять для 42 красных и 14 синих диодов. Считаем: 42*2,5 + 14*3,5 = 154 В. Значит, нам потребуется два драйвера 50 Вт 600 мА, на каждый будет приходиться 21 красных и 7 синих диодов, суммарное падение напряжения на каждом получится по 77 В, что попадает в его выходное напряжение.

Теперь несколько важных пояснений:

1) Не стоит искать драйвер мощностью более 50 Вт: они есть, но они менее эффективны, чем аналогичный набор драйверов меньшей мощности. Более того, они будут сильно греться, что потребует от Вас дополнительных расходов на более мощное охлаждение. Кроме тго, драйвера мощностью более 50Вт как правило сильно дороже, например драйвер на 100Вт может быть дороже чем 2 драйвера по 50Вт. Поэтому гнаться за ними не стоит. Да и надежнее когда цепи светодиодов разделены на секции, если вдруг что-то перегорит — то сгорит не все а только чать. Поэтому выгодно разделять на несколько драйверов, а не стремиться все повесить на один. Вывод: 50Вт — оптимальный вариант, не больше.

2) Ток у драйверов бывает разный: 300 мА, 600 мА, 750 мА — это ходовые. Других вариантов довольно много.
По большому счету, более эффективным с точки зрения КПД на 1 Вт будет использование драйвера на 300 мА, также он не будет сильно нагружать светодиоды, и они будут меньше греться и дольше прослужат. Но главный минус таких драйверов, что диоды будут работать «вполсилы», и поэтому их потребуется примерно в два раза больше, чем для аналога с 600 мА.
Драйвер с током 750 мА будет питать диоды на пределе возможностей, поэтому диоды будут очень сильно греться, и им потребуется очень мощное, хорошо продуманное охлаждение. Но даже несмотря на это, они в любом случае деградируют от перегрева раньше среднего срока «жизни» светодиодных ламп работающих например на 500-600 мА токе.
Поэтому мы рекомендуем использовать драйверы с током 600 мА. Они получаются самым оптимальным решением с точки зрения соотношения цена-эффективность-срок службы.

3) Мощность диодов указывается номинальная, то есть максимально возможная. Но на максимум они никогда не запитываются (почему — см. п.2). Реальную мощность диода рассчитать очень просто: необходимо ток используемого драйвера умножить на падение напряжения диода. Например, при подключении драйвера на 600 mA к красному диоду 660 нм мы получим реальное напряжение на диоде: 0,6(А) * 2,5(В) = 1,5 Вт.

Читайте также:

Что не рекомендуется подключать к терморегуляторамПолное руководство по изучению и выбору светодиодного драйвера

Комментарии:

Напишите ваш вопрос или комментарий

как подобрать (расчет) + подключение и проверка

На чтение 9 мин Просмотров 3.4к. Опубликовано 15. 08.2020
Обновлено 08.12.2020

Содержание

1. Светодиодный драйвер — что это такое
2. Как работает драйвер
3. Виды
4. Импульсная стабилизация
5. Линейный стабилизатор
6. Как подобрать
7. Как рассчитать
8. Как подключить к светодиодам
9. Как проверить драйвер светодиодной лампы
10. Срок службы

Светодиоды представляют собой универсальные и экономичные источники освещения, которые вошли в каждый дом. С помощью современных светодиодных ламп организовывают освещение квартир, домов, офисов, общественных зданий и улиц. Важнейшим элементом любого прибора, работающего на светодиодах является драйвер. Компонент имеет ряд особенностей, которые важно учитывать при использовании электроприборов.

Светодиодный драйвер — что это такое

Прямой перевод слова «драйвер» означает «водитель». Таким образом, драйвер любой светодиодной лампы выполняет функцию управления подающимся на устройство напряжением и регулирует параметры освещения.

Рисунок 1. Светодиодный драйвер.

Светодиоды это электрические приборы, способные излучать свет в некотором спектре. Чтобы прибор работал правильно, необходимо подавать на него исключительно постоянное напряжение с минимальными пульсациями. Условие особенно актуально для мощных светодиодов. Даже минимальные перепады напряжения способны вывести прибор из строя. Незначительное снижение входного напряжения мгновенно отразится на параметрах светоотдачи. Превышение установленного значения приводит к перегреву кристалла и его перегоранию без возможности восстановления.

Как работает драйвер

LED-драйвер – источник постоянного тока, который создает на выходе напряжение. В идеале оно не должно зависеть от подаваемой на драйвер нагрузки. Сеть переменного тока характеризуется нестабильностью и нередко в ней наблюдаются значительные перепады параметров. Стабилизатор должен сглаживать перепады и предотвращать их негативное влияние.

К примеру, подключая к источнику напряжения 12 В резистор на 40 Ом можно получить стабильный показатель тока в 300 мА.

Рисунок 2. Внешний вид регулятора.

Если подключить параллельно два одинаковых резистора на 40 Ом, ток на выходе будет составлять уже 600 мА. Такая схема достаточно проста и характерна для самых дешевых электрических приборов. Она не способна автоматически поддерживать нужную силу тока и противостоять пульсациям напряжения в полной мере.

Виды

Драйверы питания для светодиодов делят на две большие группы: линейные и импульсные, по принципу работы.

Импульсная стабилизация

Импульсная стабилизация отличается надежностью и эффективностью при работе с диодами практически любой мощности.

Рисунок 3. Схема импульсной стабилизации светодиодной цепи.

Регулирующим элементом является кнопка, схема дополнена накопительным конденсатором. После подачи напряжения нажимается кнопка, заставляющая конденсатор накапливать энергию. Затем кнопка размыкается, а постоянное напряжение от конденсатора поступает на осветительное оборудование. Как только конденсатор разрядится, процедура повторяется.

Рост напряжения позволяет сократить время зарядки конденсатора. Подача напряжения запускается специальным транзистором или тиристором.

Все происходит автоматически со скоростью около сотен тысяч замыканий в секунду. КПД в данном случае нередко достигает впечатляющего показателя в 95%. Схема эффективна даже при использовании высокомощных светодиодов, поскольку потери энергии в процессе работы оказываются незначительными.

Читайте также

Схема и подключения плавного розжига и затухания светодиодов

Линейный стабилизатор

Линейный принцип регулировки тока иной. Простейшая схема подобной цепи представлена на рисунке ниже.

Рисунок 4. Схема использования линейного стабилизатора.

В цепь установлен резистор, ограничивающий ток. Если меняется напряжение питания, смена сопротивления резистора позволит снова выставить нужное значение тока. Линейный стабилизатор автоматически следит за проходящим через светодиод током и при необходимости регулирует его при помощи переключателя резистора. Процесс протекает крайне быстро и помогает оперативно реагировать на малейшие колебания сети.

Подобная схема проста и эффективна, однако имеется недостаток — бесполезное рассеивание мощности проходящего через регулирующий элемент тока. По этой причине вариант оптимален при использовании с небольшим рабочим током.  Использование высокомощных диодов может привести к тому, что элемент регулировки будет потреблять больше энергии, чем сама лампа.

Читайте также

Виды светодиодов, которые используются в лампах на 220 Вольт

Как подобрать

Чтобы подобрать светодиодный драйвер, необходимо рассматривать комплексно характеристики прибора:

• напряжение на входе и выходе;
• выходной ток;
• мощность;
• уровень защиты от вредных воздействий.

Для начала определяют источник питания. Используются стандартная сеть с переменным напряжением, аккумулятор, блок питания и многое другое. Главное, чтобы входное напряжение было в указанном в паспорте устройства диапазоне. Ток также должен соответствовать входной сети и подсоединенной нагрузке.

Рисунок 5. Виды блоков

Производители выпускают устройства в корпусах или без них. Корпуса эффективно защищают от влаги, пыли и негативных воздействий окружающей среды. Однако для встраивания прибора непосредственно в лампу корпус не обязательный компонент.

Как рассчитать

Для правильной организации электрической цепи важно рассчитать выходные параметры. На основе полученных данных реализуется подбор конкретной модели.

Расчет начинается с рассмотрения светодиодов с учетом их напряжения и тока. Характеристики можно увидеть в документах. К примеру, используются диоды напряжением 3,3 В с током 300 мА. Необходимо создать светильник, в котором три светодиода расположены один за другим последовательно.  Рассчитывается падение напряжение в цепи: 3,3 * 3 = 9,9 В. Ток в данном случае остается постоянным. Значит пользователю потребуется драйвер с выходным напряжением 9,9 В и силой тока 300 мА.

Конкретно такой блок найти не удастся, поскольку современные приборы рассчитаны на использование в некотором диапазоне. Ток прибора может быть немного меньше, лампа будет менее яркой. Превышать ток запрещено, поскольку такой подход способен вывести прибор из строя.

Теперь требуется определить мощность устройства. Хорошо, если она будет превышать нужный показатель на 10-20%. Расчет мощности осуществляется по формуле, умножая рабочее напряжение на ток: 9,9 * 0,3 = 2,97 Вт.

Рисунок 7. Плата драйвера.

Как подключить к светодиодам

Подключить драйвер к светодиодам можно даже без специальных навыков. Контакты и разъемы обозначены маркировкой на корпусе.

Маркировкой INPUT помечены контакты входного тока, OUTPUT обозначает выход. Важно соблюдать полярность. Если подключаемое напряжение постоянное, то контакт «+» нужно подключить к положительному полюсу батареи.

При использовании переменного напряжения учитывают маркировку входных проводов. На «L» подается фаза, на «N» – ноль. Фазу можно найти индикаторной отверткой.

Если присутствуют маркировки «~», «АС» или отсутствуют обозначения, соблюдение полярности не обязательно.

Рисунок 6. Подключение диодов последовательно.

При подключении светодиодов к выходу полярность важно соблюдать в любом случае. В данном случае «плюс» от драйвера подключается к аноду первого светодиода цепи, а «минус» к катоду последнего.

Рисунок 7. Параллельное подключение.

Наличие в цепи большого количества светодиодов может вызвать необходимость разбить их на несколько групп, соединенных параллельно. Мощность будет складываться из мощностей всех групп, тогда как рабочее напряжение окажется равным показателю одной группы в цепи. Токи в данном случае также складываются.

Как проверить драйвер светодиодной лампы

Проверить работу драйвера светодиода можно подключив светильник к сети. Надо только убедиться в исправности осветительного прибора и отсутствии пульсаций.

Существует способ проверить драйвер и без светодиода. На него подается 220 В и измеряются показатели на выходе. Показатель должен быть постоянным, по значению немного больше указанного на блоке. Например указанные на блоке значения 28-38 В обозначают выходное напряжение без нагрузки около 40 В.

Рисунок 8. Проверка исправности светодиода.

Описанный способ проверки не дает полного представления об исправности драйвера. Нередко приходится сталкиваться с исправными блоками, которые не включаются вхолостую или же работают нестабильно без нагрузки. Выходом представляется подключение к прибору специального загрузочного резистора. Выбрать сопротивление резистора можно по закону Ома с учетом указанных на блоке показателей.

Срок службы

Драйверы имеют свой ресурс. Чащ всего производители гарантируют 30 тыс. часов работы драйвера при интенсивной эксплуатации.

На срок службы также будут влиять перепады напряжения в сети, температура, влажность.

Значительно сократить ресурс прибора может недостаточная загруженность. Если драйвер рассчитан на 200 Вт, а функционирует при 90 Вт, большая часть свободной мощности вызывает перегрузку сети. Возникают сбои, мерцания, лампа может перегореть в течение года.

Также будет интересно: Проверка светодиодной лампы на работоспособность мультиметром.

Как выбрать драйвер светодиода

Добро пожаловать в это руководство по выбору драйвера светодиода.

В этом руководстве приведены основные факторы, которые следует учитывать при выборе драйвера светодиодов для вашего приложения. Существует также информация об этих факторах, которая поможет вам принять решение. RS Components предлагает широкий ассортимент светодиодных драйверов и блоков питания от самых популярных брендов. Они также предлагают доставку на следующий день, конкурентоспособные цены и оптовые скидки.
Полную копию руководства в формате PDF можно найти внизу статьи.

Прежде чем начать…

Вы выбрали светодиоды? Мы предлагаем широкий выбор светодиодной продукции, включая:

Постоянный ток и постоянное напряжение

Все драйверы либо постоянного тока (CC), либо постоянного напряжения (CV), либо обоих. Это один из первых факторов, которые необходимо учитывать в процессе принятия решений. Это решение будет определяться светодиодом или модулем, который вы будете запитывать, информацию о котором можно найти в техническом описании светодиода.

ЧТО ТАКОЕ ПОСТОЯННЫЙ ТОК?

Постоянный ток (CC) Драйверы светодиодов поддерживают постоянный электрический ток в электронной цепи за счет переменного напряжения. Драйверы CC часто являются наиболее популярным выбором для светодиодных приложений. Драйверы светодиодов CC можно использовать для отдельных лампочек или последовательно соединенных цепочек светодиодов. Последовательность означает, что все светодиоды установлены вместе в линию, чтобы ток протекал через каждый из них. Недостатком является то, что если цепь разорвана, ни один из ваших светодиодов не будет работать. Однако они, как правило, обеспечивают лучший контроль и более эффективную систему, чем постоянное напряжение.

ЧТО ТАКОЕ ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ?

Постоянное напряжение (CV) Драйверы светодиодов являются источниками питания. У них есть заданное напряжение, которое они подают на электронную схему. Вы можете использовать драйверы светодиодов CV для параллельной работы нескольких светодиодов, например, светодиодных лент. Источники питания CV можно использовать со светодиодными лентами, у которых есть токоограничивающий резистор, который есть у большинства. Выходное напряжение должно соответствовать требованиям к напряжению всей цепочки светодиодов. Драйверы CV

также могут использоваться для двигателей светодиодного освещения, которые имеют встроенную микросхему драйвера.

ЧТО ТАКОЕ ПОСТОЯННЫЙ ТОК / ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ?

Некоторые драйверы светодиодов могут иметь как варианты CV, так и CC. Стандартно они работают в режиме CV, но когда выходной ток превышает предел номинального тока, они переключаются в режим CC. Эта функция подходит для приложений, требующих гибкого драйвера светодиодов.

КОГДА Я ИСПОЛЬЗУЮ CV ИЛИ CC?

ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ НУЖНО УЧИТЫВАТЬ

Выходной ток (мА)

При использовании драйвера светодиодов с постоянным током соблюдайте требования к току для выбранных вами светодиодов. Затем драйвер CC должен отразить это значение на выходе. В технических характеристиках светодиодов указано, что им требуется, со значением, указанным в амперах (А) или миллиамперах (мА). 1 А = 1000 мА

Существуют также регулируемые и выбираемые драйверы выходного тока. Они дают либо диапазон, например от 0 мА до 500 мА, либо ступенчатые значения, такие как 350 мА, 500 мА, 700 мА. Ваш светодиод должен соответствовать выбранным значениям.

Светодиоды могут работать при более низком токе, чтобы продлить срок их службы. Использование более высокого тока может привести к износу светодиода намного быстрее.

Выходная мощность (Вт)

Это значение указано в ваттах (Вт). Используйте светодиодный драйвер, по крайней мере, с тем же значением, что и ваши светодиоды.

Драйвер должен иметь более высокую выходную мощность, чем требуется вашим светодиодам для дополнительной безопасности. Если выходная мощность эквивалентна требованиям к мощности светодиода, он работает на полную мощность. Работа на полной мощности может привести к сокращению срока службы драйвера. Точно так же потребляемая мощность светодиодов указана как среднее значение. С добавлением допусков для нескольких светодиодов вам потребуется более высокая выходная мощность драйвера, чтобы покрыть это.

Выходное напряжение (В)

Это значение указано в вольтах (В). Для драйверов постоянного напряжения требуется такая же мощность, как и требования к напряжению вашего светодиода. Для нескольких светодиодов требования к напряжению каждого светодиода складываются для получения общего значения.

Если вы используете постоянный ток, выходное напряжение должно превышать требования светодиода.

Ожидаемый срок службы

Ожидаемый срок службы драйверов составляет тысячи часов, известный как MTBF (среднее время наработки на отказ). Вы можете сравнить уровень, на котором вы его используете, чтобы определить рекомендуемый срок службы. Работа драйвера светодиодов с рекомендованными выходными параметрами помогает продлить срок его службы, сократить время и затраты на техническое обслуживание.

Степень защиты IP

Насколько водо- и пыленепроницаемым должен быть ваш светодиодный драйвер? Если ваш драйвер собирается куда-то, где он может вступить в контакт с водой/пылью, вы можете использовать драйвер со степенью защиты IP65. Это означает, что он защищен от пыли и попадания воды.

Если вам нужно что-то водонепроницаемое, вам может понадобиться драйвер со степенью защиты IP67 или IP68. Рейтинг IP указывается в виде числа. Первая цифра обозначает твердые объекты, а вторая – жидкости. Вот определения:

Упаковка/инкапсуляция

Вам нужен светодиодный драйвер в корпусе? Или он будет встроен в систему? Драйверы светодиодов с открытой рамой более компактны и могут быть адаптированы для вашего приложения. Инкапсуляция обеспечивает рейтинг IP и защиту для автономных драйверов светодиодов.

Способ подключения

Как вы будете подключать свой светодиодный драйвер к выбранному вами приложению? Некоторые светодиодные драйверы поставляются с прикрепленными проводами. В качестве альтернативы вам может потребоваться приобрести провода отдельно. Также существуют отверстия для винтов или отверстий для быстрого крепления кабелей к драйверу.

Копия моего Руководства по покупке светодиодных драйверов прикреплена внизу страницы..

Хотите продолжить чтение статей от DesignSpark?

Станьте участником, чтобы бесплатно получить неограниченный доступ ко всему контенту DesignSpark!

Зарегистрируйтесь, чтобы стать участником

Уже являетесь участником DesignSpark? Логин

Загрузки

Поделиться этой записью

thumb_upМне нравится
star_borderПодписаться на статью

ЭмиПраттис еще не написала биографию…

Рекомендуемые статьи

5 важных факторов при покупке светодиодных драйверов — Блог 1000Bulbs.

com и выступить в лучшем виде. Если вы читали нашу предыдущую статью о том, требуется ли драйвер для вашего светодиода, вы уже знаете, что для всех светодиодов требуется драйвер, и что вопрос, который вы действительно должны задать, заключается в том, требуется ли для вашего светодиода драйвер 9.0091 внешний драйвер . Вы также знаете, что существует два основных типа внешних драйверов светодиодов, постоянного тока и постоянного напряжения, и что драйвер, который вам нужен, зависит от того, включает ли ваш светодиодный источник света драйвер постоянного тока в источник света ( если это так, вам понадобится драйвер постоянного напряжения; если нет, вам нужен отдельный драйвер постоянного тока). Теперь, когда вы уверены, что для вашего светодиодного светильника требуется внешний драйвер, а также его тип, пришло время сузить список спецификаций, которые необходимо учитывать при принятии решения о покупке. Вот пять факторов, которые помогут вам сделать правильный выбор.

1. Требования к питанию

Выходное напряжение/ток

Во-первых, рассмотрите требования к напряжению вашего светильника. Если для работы вашего светодиода требуется 12 вольт, используйте драйвер на 12 вольт; если он использует 24 вольта, используйте драйвер на 24 вольта и т. д. При выборе драйвера для светодиода постоянного тока вы также должны учитывать выходной ток светодиода, который измеряется в амперах или миллиамперах. Короче говоря, убедитесь, что ваш драйвер будет достигать выходной мощности в пределах указанных диапазонов вашего источника света: учитывайте диапазон напряжения и тока для драйвера постоянного тока и просто диапазон напряжения для драйвера постоянного напряжения.

Входное напряжение/ток

Затем рассмотрите источник напряжения в месте, где вы будете использовать свет. Ваш драйвер должен принимать входное напряжение места, где вы используете свет, чтобы он мог правильно понизить его до нужного выходного напряжения. Обычные дома обеспечивают стандартное напряжение 120 вольт, а большинство коммерческих или промышленных предприятий поставляют 277 вольт, хотя лучше проконсультироваться с электриком, если вы не уверены. Большинство драйверов принимают широкий диапазон входных напряжений. Опять же, при выборе драйвера для светодиода постоянного тока вы также должны учитывать входной ток светодиода.

Максимальная мощность

Наконец, рассмотрите требования к мощности вашего светильника. Выберите драйвер с максимальной мощностью выше, чем мощность вашего света. Не соединяйте драйвер с лампой, мощность которой превышает максимальную мощность драйвера, или с лампой, потребляющей менее 50 % максимальной мощности драйвера.

2. Диммирование

Светодиоды и драйверы как постоянного тока, так и постоянного напряжения могут быть изготовлены с возможностью диммирования, хотя для того, чтобы это утверждение было сделано, в техническом описании изделия должно быть указано, что они диммируются. Если в спецификациях диммирование вообще не упоминается, можно с уверенностью предположить, что продукт не диммируется, и то же самое касается бытовых светодиодов с внутренними драйверами. Для работы внешних драйверов с диммированием часто требуется внешний диммер или другие устройства управления диммированием, указанные в техническом описании продукта.

3. Безопасность

Степень защиты IP

Степень защиты IP сообщает пользователям о защите окружающей среды, которую обеспечивает корпус водителя. Первая цифра указывает на защиту от твердых предметов, а вторая цифра указывает на защиту от водной стихии. Например, согласно приведенной ниже таблице, драйвер со степенью защиты IP67 защищен от пыли и кратковременного погружения в воду.

Класс 2 по UL и класс 1 по UL

• 9Драйверы класса 2 UL 0091 соответствуют стандарту UL1310, что означает, что выход считается безопасным для контакта, и на уровне светодиода / светильника не требуется серьезной защиты безопасности. Нет риска возгорания или поражения электрическим током. Эти драйверы работают, используя менее 60 вольт (сухой) и 30 вольт (мокрый), менее 5 ампер и менее 100 Вт. Эти ограничения, хотя и более безопасные, налагают ограничения на количество светодиодов, которыми может управлять драйвер класса 2.

• UL Class 1 Драйверы имеют выходные диапазоны, выходящие за рамки обозначений UL Class 2. Драйверы класса 1 UL имеют высоковольтный выход, поэтому внутри светильника требуется защитная защита. Хотя мер предосторожности меньше, драйвер класса 1 может вместить больше светодиодов, что делает его более эффективным, чем драйвер класса 2.

4. Эффективность

Еще одной ключевой характеристикой при выборе драйверов светодиодов является эффективность. Эффективность, выраженная в процентах, говорит вам, сколько входной мощности драйвер может фактически использовать для питания светодиода. Типичный КПД составляет 80-85%, но драйверы UL класса 1, которые могут управлять большим количеством светодиодов, обычно более эффективны.