Как подобрать драйвер для светодиодного светильника
Обновлено: 28.04.2024
Драйвер для светодиодов
Нашел в закромах фото источника питания стабильного тока, предназначенного для светодиодных матриц. Решил сделать небольшой обзор драйверов светодиодных матриц - какие они бывают.
Заодно освежить некоторые поднятые ранее темы.
Драйвер или блок питания (адаптер)?
Для начала, как обычно, немного теории и терминологии.
Тут будет очень коротко, подробнее читайте по ссылкам.
В принципе, и драйвер, и адаптер - это источник питания, который преобразует энергию сетевого напряжения 220 В к уровню, пригодному для питания конкретного светодиодного источника света.
Вопрос в том, что есть принципиально два светодиодных источника света:
- светодиодные источники, потребляющие постоянный ток (ток стабильного значения) - матрицы или модули и
- светодиодные источники, потребляющие электроэнергию со стабильным напряжением - светодиодные ленты.
Источники стабильного тока в данном случае называются драйверами , а источники стабильного напряжения - адаптерами или блоками питания.
В любом случае, нужно сопоставлять источник питания и источник света - они должны подходить друг к другу по параметру "стабильный ток или напряжение?"
Многие комментаторы упрекали меня, что я за иностранные названия против русских слов, но я тут ни при чём - эти названия прочно укоренились в бытовой электрике. А претензии нужно предъявлять к торговцам этими устройствами:
Как правильно подобрать драйвер для светодиодов
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.
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.
Электронное устройство (по сути — стабилизированный импульсный преобразователь) подбирается под необходимую нагрузку, будь то набор отдельных светодиодов, собранных в последовательную цепочку, или параллельный набор таких цепочек, либо может быть лента или вообще один мощный светодиод.
Стабилизированный источник питания постоянного напряжения хорошо подойдет для питания светодиодных лент, LED-линеек, или 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.
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.
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.
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 выбрать блок питания для светодиодов
Наиболее энергоэффективной технологией искусственного освещения на сегодняшний день является освещение светодиодное. А поскольку светодиоды — изделия капризные, питание им нужно особое. Нельзя просто взять и включить светодиоды в розетку, а если это и выглядит так, то скорее всего преобразователь сетевого напряжения в требуемое низкое постоянное напряжение есть, но он скрыт внутри цокольной части, скажем, светодиодной лампы.
Однако не всегда мы имеем дело со светодиодной лампой, иногда необходимо подключить единичные светодиоды или светодиодную ленту, поэтому выбор блока питания для светодиодов для кого-то может стать вполне актуальной задачей. Давайте же в рамках данной статьи разберемся, что — к чему.
Блок питания для светодиодов или LED-драйвер
Правильно выбранный блок питания для светодиодов — залог качественного и надежного освещения. А поскольку светодиодам необходим постоянный ток, то сетевое напряжение необходимо сначала преобразовать. Этим и занимается блок питания для светодиодов. Блок питания или LED-драйвер обеспечивает светодиодам постоянный ток при номинальном напряжении.
Для самого преобразователя константой может быть 5, 12, 24 или 48 вольт постоянного напряжения, в зависимости от конфигурации вашей светодиодной сборки, либо постоянным может быть непосредственно ток, например 350 или 700 миллиампер, а напряжение будет немного «плавать» в зависимости от текущей температуры светодиодов.
Ток для светодиодных сборок, как правило, составляет от нескольких сот миллиампер до единиц ампер. Для светодиодных лент даже нормируется удельная мощность на метр длины, скажем 4,8 или 16 Вт на метр длины ленты.
Источники постоянного напряжения для светодиодов называют блоками питания для светодиодов. Они выглядят как плата внутри перфорированного корпуса из нержавейки (вверху на рисунке) или как зарядное устройство для портативной техники.
Источники же постоянного тока для светодиодов называют светодиодными драйверами или LED-драйверами. Они похожи на металлизированный или пластиковый (как слева на рисунке) блок питания ноутбука. Но и для тех, и для других источников питания для светодиодов, будь постоянным напряжение или ток, - нормируется максимальная отдаваемая мощность в ваттах. Например 12 В 240 Вт или 350 мА 24 Вт.
Сразу ясно, в каком случае постоянным будет напряжение, а в каком — ток. В первом случае напряжение постоянное, а ток станет зависеть от количества подключенных параллельно светодиодных сборок — максимальный ток для нашего примера 20 А. Во втором случае очевидно, что максимальное напряжение составит 68,5 В, и станет зависеть от того, сколько светодиодных сборок на 350 мА будет соединено последовательно.
Какой источник питания для светодиодов выбрать
Типичных случаев использования светодиодов с блоком питания три:
блок питания изначально встроен в источник света (например светодиодная лампа или прожектор);
светодиодный источник света имеет номинальное напряжение питания, и такие источники будут соединяться по несколько параллельно или будет лишь один (распространенный вариант — светодиодные ленты на 12 вольт);
имеются несколько светодиодных сборок, для которых не желательно превышать номинальный ток, и таких сборок несколько, их необходимо объединить последовательно (напряжение указывается диапазоном, например 11-13 В или 15-18 В).
В первом случае все ясно, нет надобности в приобретении источника питания, достаточно позаботиться об условиях эксплуатации: защитить прожектор от влаги козырьком, например.
Во втором случае подойдет блок питания постоянного напряжения для светодиодов в перфорированном корпусе: количество метров лент умножьте на мощность погонного метра ленты, - это и будет общая их мощность.
Если ленты будут соединяться параллельно, то их номинальное напряжение и берется в расчет при выборе блока питания, а мощность блока питания возьмите на 5-10% больше общей мощности лент. Например: 7,5 метров ленты на 12 вольт с погонной мощностью 7,36 Вт/м — это 55,2 ватт при 12 вольтах, соответственно выбираем блок питания постоянного тока с выходными параметрами 12 В 60 Вт.
В третьем случае прикиньте количество светодиодных сборок, и подберите LED-драйвер на подходящий диапазон напряжений. Например: есть 5 неких светодиодных сборок на номинальный ток 300 мА, напряжение для каждой сборки указано около 15 вольт.
Для последовательного соединения потребуется предельное напряжение 75 вольт, а ток 300 мА. Выбираем LED-драйвер на диапазон от 50 до 80 В, на ток 300 мА. В зависимости от того, будет ли драйвер установлен на улице или в помещении — выбираем тип корпуса устройства с соответствующим классом защиты оболочки IP.
Узнать подробнее об устройстве блоков питания и драйверов для светодиодов можно здесь: Схемотехника блоков питания для светодиодных лент и не только
КАК ПОДОБРАТЬ ДРАЙВЕР ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ: ПО ТОКУ, МОЩНОСТИ И НАПРЯЖЕНИЮ
Светодиод – это полупроводниковый прибор, который под воздействием приложенного напряжения излучает свет. Чтобы работать в нормальном режиме, ему необходим постоянный и строго стабилизированный ток.
Это особенно важно для мощных светодиодов, поскольку они более чувствительны к всевозможным перепадам и скачкам напряжения. При снижении величины питающего тока мгновенно уменьшается светоотдача, а при увеличении светодиод перегревается и сгорает. Драйвер предотвращает такие ситуации. Он стабилизирует ток, исключает его скачки и перепады. Но для этого важно знать, как выбрать драйвер для светодиодов.
КАК ПОДОБРАТЬ ДРАЙВЕР ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ
В первую очередь необходимо определиться с типом драйвера. Он может быть:
Работает очень просто – за счет резистора R, выполняющего роль ограничителя, при изменении напряжения восстанавливает необходимый ток. На представленной схеме драйвера для светодиодов можно наглядно видеть принцип линейной регулировки тока.
Недостатком здесь считается тот факт, что через резистор тоже течет ток, из-за чего мощность бесполезно рассеивается просто на нагрев окружающего воздуха. Причем чем выше входное напряжение, тем больше потери. Плюс линейной схемы – простота. Такие драйверы недорого стоят и имеют достаточную надежность.
Линейные драйверы применяются для не слишком мощных светодиодов. У диодов с большим рабочим током драйвер будет потреблять больше энергии, чем сам световой элемент.
Здесь драйвер только следит за током через светодиод и управляет ключом, собранным на транзисторе. Вместо резистора в схеме присутствует кнопка КН, а еще в нее добавлен конденсатор, который заряжается при нажатии этой кнопки, заставляя светодиод загораться. Конденсатор питает диод, пока ток не опустится ниже допустимого. После этого нужно вновь нажать кнопку КН.
Эта схема более эффективна для мощных светодиодов, поскольку здесь минимальные потери энергии. Ввиду сложной конструкции импульсные драйверы дороже стоят, но их применение окупается высокой производительностью и высоким качеством стабилизации тока.
Стоит также сказать про диммируемые драйверы . Они позволяют регулировать интенсивность света, который исходит от диодов, за счет изменения входных и выходных параметров тока. Еще диммируемый драйвер может менять цвет свечения. К примеру, при меньшей мощности белые диоды будут светить желтым светом, а при большей – синим.
При подборе драйвера необходимо обращать внимание на следующие характеристики:
- входное и выходное напряжение;
- выходная мощность;
- выходной ток;
- степень защиты .
ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
При подборе входного напряжения драйвера необходимо учитывать напряжение источника питания, к которому будет подключен светодиодный светильник. Напряжение источника должно входить в диапазон значений входного напряжения драйвера.
ТИП ТОКА
Он может быть переменным AC или постоянным DC. Эту информацию, как и значения входного напряжения можно найти на корпусе самого драйвера. Для подключения от розетки ток должен быть переменным, а от бортовой сети автомобиля – постоянным.
ВЫХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ: НАПРЯЖЕНИЕ, ТОК И МОЩНОСТЬ
При расчете драйвера для светодиодов необходимо учитывать тип их соединения. При последовательной схеме нужно сложить напряжения всех диодов цепочки. К примеру, для 3 светодиодов с током 300 мА и рабочим напряжением 3,3 В общее напряжение будет 3 · 3,3 = 9,9 В. Ток же остается одним для всех диодов – 300 мА. Выходит, что драйвер должен иметь выходной ток 300 мА и выходное напряжение 3,3 В.
Но при выборе не стоит искать драйвер именно с такими параметрами. Чаще всего устройство рассчитано на определенный диапазон. Именно в него должны укладываться рассчитанная величина напряжения и тока.
Разберем на рассматриваемом примере, как рассчитать драйвер для светодиодов по мощности:
- Мощность – это ток, умноженный на напряжение: P = I · U = 0,3 · 9,9 = 2,97 Вт.
- Рассчитанная мощность диодов равна мощности, которая должна быть у драйвера. Но нужно добавить запас 10-20%. Тогда получится, что оптимальным будет драйвер с мощностью от 2,97 · 1,1 = 3,27 до 2,97 · 1,2 = 3,5 Вт.
СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ
Существуют драйверы в закрытом и открытом исполнении. В первом случае устройство имеет корпус, который защищает от влаги и пыли. Открытый драйвер лучше встраивать непосредственно в корпус светильника, если тот обладает хорошей защитой от окружающей среды. Если же у светильника есть вентиляционные отверстия или он будет установлен в таком помещении, как гараж, лучше выбрать драйвер с собственным корпусом.
Подробный подбор светодиодной ленты и драйвера для неё. Советы электрика.
Я электромонтажник, и иногда меня вызывают для того, чтобы произвести подбор и монтаж светодиодной ленты, а также произвести подключение. В общем, расскажу в статье как подобрать драйвер для светодиодной ленты. Расскажу какую ленту лучше выбрать. Покажу, как и куда производить подключение проводов. После прочтения этой статьи, вы сможете с лёгкостью сделать монтаж ленты в своём доме, подобрав лучшие материалы для этого.
Подбор ленты.
Светодиодные ленты бывают разного напряжения: 12, 24 и 230 Вольт (самые распространенные, остальные знать необязательно).
Драйверы и светодиодные ленты. Фотография автора статьи. Драйверы и светодиодные ленты. Фотография автора статьи. Драйверы и светодиодные ленты. Фотография автора статьи.Лента на 230 В.
Если не хотите заморачиваться, то для вас лучшим вариантом будет лента на 230 вольт. Она подключается напрямую в розетку с помощью вилки. Всё предельно просто, но у неё достаточно много минусов, один из которых малый срок службы и большие выделения тепла. Также нельзя нарезать ленту мелкими кусками, как в случае с 12-36 вольтовыми вариантами. Больше используются на улице в связи с хорошей влагозащитой.
Лента на 230 вольт "питается" напрямую от сети напряжение 230 вольт. Для неё драйвер не нужен.
Лента на 12-36 В.
А, вот есть использовать светодиодную ленту "низкого напряжения", то эти минусы можно с лёгкостью избежать. Сами светодиоды не греются так сильно, как лента 230 вольт, поэтому такая лента безопаснее. Срок службы ленты, как правило, большой, а вот срок службы блока зависит от его качества и условий эксплуатации. Но это об этом ниже (заголовок "подбор драйвера").
Светодиодная лента. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество). Светодиодная лента. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество).Характеристики.
Пришли к выводу, что 230 вольт — плохо, а 12-36 — хорошо(для дома или квартиры внутри). Характеристики, по которым придётся выбирать светодиодную ленту перечислю ниже. Важно отметить, что речь идёт именно об обычной ленте (SMD), а не об RGB-ленте (многоцветной).
Цветовая температура:
3000 Кельвина и ниже — это будет тёплый цвет, как лампа накаливания, галогенный свет. И чем ниже, тем более красный свет.
От 3000 до 6000 К — нейтрально белый свет, 3000 - ближе к тёплому, 6000 ближе к белому.
Свыше 6000 К — Холодный свет (чем выше, тем более синий цвет).
Яркость ленты:
Для упрощения подбора по этому параметру будет рассчитывать его по мощности ленты. Можно сказать, чем мощнее лента, тем ярче она светит, но это не всегда так. Некоторые ленты могут разниться по световому потоку в два раза, при одинаковой мощности, но в целом это правило почти всегда работает. Если вам нужна лента для декоративной подсветки, то берите не более 6 Вт/метр (400-600 люменов/метр). Если же вам необходимо делать основное освещение из этих лент, то берите, по возможности, выше 10 Вт/метра (400-600 люменов/метр).
В принципе, для подбора ленты никаких данных больше не нужно. Этого вполне достаточно. Крепиться лента обычно на клейкую ленту, которая уже есть на светодиодной ленте. Для большей надежности можно раз в 20-30 см добавлять точку суперклея. Перейдём к драйверу.
Подбор драйвера.
Ленты 12 в и 24 в, как правило, нуждаются в источники постоянного напряжения, поэтому для их подключения необходимо использовать драйвер. Драйвер — это устройство, похожее по применению на блок питания, но отличное по принципу, но не суть. Для подбора драйвера нужно знать какую ленту вы собрались брать.
Драйверы для светодиодной ленты. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество). Драйверы для светодиодной ленты. Фотография автора статьи (извиняюсь за качество).Для того что бы описать принцип подбора драйвер, я просто приведу пример, по которому вы тоже сможете рассчитать какой блок вам нужен.
Пример:
Вам нужно сделать освещение в четырёх нишах. Две ниши по 3,5 метра, остальные две по 1 метру. Ленту подобрали и купили по 10 Вт/метр. Для начала нужно понять есть ли возможность установить один блок для четырёх участков или нет.
Один драйвер.
Если можно подключить из одного блока все участки параллельно, то есть каждый участок подключить отдельно к блоку, а не последовательно. Выбор одного блока немного проще, чем нескольких. Берём все наши ленты и складываем общую длину ленты и получаем: 9 метров. Умножаем на мощность метра, получаем 9х10=90 Вт будет потреблять лента. Блок следует брать с небольшим запасом, я беру коэффициент 1,4. Умножаем его на мощность ленты и получаем: 126 Ватт. Ищем близкий по значению: либо 120, либо 150. В принципе можно взять 120, у 150 слишком большой запас, а это лишняя трата денег.
Важно! Главное в этом иметь кабель сечения не ниже 1,5 кв. мм. и подключать эти участки параллельно, а не последовательно (каждый участок к блоку подключить отдельно, а не всю ленту друг за другом. Иначе будет просадка яркости: начало светить будет ярка, а конец тускло).
Полное руководство по изучению и выбору светодиодного драйвера
Использование светодиодного драйвера имеет решающее значение для предотвращения повреждения вашего светодиода (-ов). Прямое напряжение светодиодов изменяется при изменении их температуры. Повышение температуры уменьшает прямое напряжение, в результате чего светодиод потребляет больше тока. Диод будет продолжать нагреваться и потреблять еще больший тока, пока не сгорит. Этот процесс называется «тепловой пробой». Использование драйвера светодиода постоянного тока предотвращает пробой, компенсируя изменения прямого напряжения, подавая стабилизированный ток через светодиоды (индикаторы).
Выходной ток.
Все рассматриваемые светодиодные драйверы обеспечивают в нагрузке стабилизированный постоянный ток. Но перед выбором нужно изучить спецификации светодиодов и выбрать правильный уровень токового выхода для соответствующего светодиода. Линейка номинальных выходные токов драйверов: 350 мА, 500 мА, 700 мА, 1000 мА, 1400 мА и 2100 мА. Это позволяет легко выбрать драйвер с безопасным выходом для выбранного светодиода или линейки светодиодов.
Драйверы с регулировкой яркости для светодиодов. Диммируемые драйверы.
Для управления наиболее распространенными диммируемыми драйверами AC и DC используют постоянное напряжение от 0 до 10 В. Драйверы постоянного тока (DC), как правило, обеспечивают более линейный закон затемнения, создают меньше проблем с мерцанием и предоставляют более широкий спектр опций.
Полное руководство по изучению и выбору светодиодного драйвера.
При выборе подходящего светодиодного драйвера вам сначала нужно знать, что вы ищете. Всегда, как при любом выборе, есть много соображений и вопросов, например:
Сколько светодиодов я могу запустить?
И, каким электропитанием я располагаю?
Чтобы облегчить процесс выбора драйверов светодиодов, мы опубликовали подробное руководство по изучению светодиодных драйверов и выбору наиболее подходящего.
Нужно ли использовать светодиодный драйвер?
Если ваш светодиодный проект использует любой светодиод, более мощный, чем простой светодиодный индикатор, тогда дается какой-то светодиодный драйвер! Далее мы опубликовали статью, в которой подчеркивается, почему светодиодный драйвер необходим для питания светодиодов
Что делает светодиодный драйвер?
Светодиодные драйверы отличаются от стандартных источников питания тем, что они обеспечивают постоянный ток в цепи питания светодиодов вместо постоянного напряжения на светодиодах. Выходное напряжение от драйвера постоянного тока будет меняться в зависимости от требуемого выходного тока. Стабилизация тока необходима в связи с тем, что прямое напряжение на светодиодах изменяется от температуры. Без источника постоянного тока вероятность теплового пробоя и общего отказа может стать вероятной.
Как подключить светодиодный драйвер?
Самый эффективный способ питания светодиодного драйвера - источник постоянного тока постоянного тока (DC). Импульсный источник питания или батарейный источник питания идеальны, однако, если ваша система не имеет таких источников ваше, мы также предлагаем стабилизированные драйверы постоянного тока постоянного тока с питанием от сети переменного тока.
Пример подбора соответствующих светодиодов и светодиодных драйверов.
Вы хотите включить 3 светодиода серии Cree XP-G2 с рабочим током 1400 мА от источника постоянного низкого напряжения. Драйвер LUXdrive A009-D-V-14000 BuckBlock в диапазоне входного постоянного напряжения от 10 В до 32 В тока обеспечивает в цепи светодиодной нагрузки 1400 мА. Для обеспечения достаточной мощности входное напряжение драйвера должно быть больше, чем падение прямого напряжения на трех последовательно включенных светодиодах. Светодиод Cree XP-G2 на номинальный ток потребления 1400 мА имеет прямое напряжение 3,1 В. Суммарное напряжение на цепочке светодиодов 3,1 В х 3 = 9,3 В. Исходя из этой величины выберем 12-ти вольтовый источник питания постоянного тока. Окончательная проверка: нужно убедиться в том, что ваш источник питания может отдавать в нагрузку необходимою мощность . Уравнение: Watts = Amps х Vdc. В этом случае 1.4 A умножить на 9.3 Vdc = 13,02 Вт.
Как выбрать правильный светодиодный драйвер.
Светодиодные драйверы могут быть самой сложной для выбора и неоднозначной частью светодиодной технологии. Существует так много разных типов и вариаций, что иногда может показаться, что выбрать оптимальный просто невозможно. Вот почему появилась необходимость рассказать об этом в понятной и достаточно краткой форме.
Что вы можете узнать о светодиодом драйвере?
Светодиодный драйвер - это электрическое устройство, которое управляет питанием светодиода или строки светодиодов. Использование одного из этих драйверов очень важно для предотвращения повреждения ваших светодиодов, поскольку прямое напряжение (Uf) мощного светодиода изменяется с температурой. Прямое напряжение - это количество вольт, которое должно быть установлено на светодиоде чтобы он излучал. По мере повышения температуры прямое напряжение светодиода уменьшается, в результате чего через светодиод пойдет больший ток. А это приведет к продолжению нагрева, дальнейшему увеличению тока и, в конечном итоге к тепловому пробою. Светодиодный драйвер представляет собой автономный источник питания в режиме стабилизации тока, который имеет выходы, которые соответствуют электрическим характеристикам светодиода (-ов). Это помогает избежать теплового пробоя светодиодов, поскольку драйвер постоянно компенсирует изменения в прямом напряжении для стабилизации рабочего тока светодиодов.
Что нужно учитывать перед выбором драйвера светодиода?
Какие типы светодиодов используются и сколько? Выясните прямое напряжение, рекомендуемый ток и прочие параметры светодиодов.
Нужен ли мне драйвер стабилизирующий ток или драйвер стабилизирующий напряжение?
Здесь мы выбираем параметр, который должен стабилизироваться, постоянный ток или постоянное напряжение.
Какой тип источника питания вы будет использоваться? DC -источник постоянного тока, AC- сеть переменного тока, аккумуляторные батареи и т. д.
Выбрали общее питание от сети переменного тока AC? Посмотрите, не подойдет ли вам вариант первичного преобразования AC/DC с последующей подачей DC в цепь питания драйверов !
Каковы ограничения пространства? Сколько пространства вы имеете для размещения драйверов , светодиодов, кабелей, радиаторов.
Не так много напряжения для работы? Оцените, хватает ли вам питания для приложения.
Каковы основные цели приложения? Размер, стоимость, эффективность, производительность и т. д.
Любые специальные функции? Диммирование, пульсация яркости, микропроцессорное управление и т. д.
Прежде всего Вы должны знать …
Для небольших приложений есть больше возможностей регулировки яркости и вывода по сравнению с драйверами переменного тока высокого напряжения, поэтому у вас есть больше возможностей для работы в вашем приложении. Однако, если у вас есть большой общий проект освещения для жилого или коммерческого освещения, вы должны увидеть, как драйверы переменного тока могут быть лучше для этого типа работы.
Далее Вы должны понимать требования и возможности по мощности.
Во-вторых, вам нужно знать выходной ток драйвера, от которого вы хотите питать светодиод. Ток драйвера должен соответствовать номинальному рабочему току светодиода. В противном случае будет перегрев радиатора и светодиода или, недоиспользование мощностных возможностей светодиода И конечно, если вы хотите управлять яркостью светодиода, необходимо выбрать драйвер с возможностью диммирования.
Диммирование низковольтных драйверов постоянного тока.
Низковольтные драйверы с питанием от источника постоянного тока можно легко диммировать несколькими способами. Простейшим решением для регулировки яркости является использование потенциометра. Это дает полный диапазон регулирования яркости от 0 до 100%.
Номинальное сопротивление потенциометра 20 Ком. Обычно такое значение рекомендуется, когда в вашей цепи есть только один драйвер, но если есть несколько драйверов, которые диммируются от одного потенциометра, значение потенциометра можно найти из соотношения - KΩ / N - где KΩ - значение вашего потенциометра, а N - количество используемых драйверов. Просто подключите диммирующий заземляющий провод к центральному контакту и диммирующему проводу в одну сторону или другую (выбор стороны просто определяет в какую сторону вы поворачиваете ручку для затемнения).
Ваш второй вариант для регулировки яркости - использовать настенный диммер 0-10 В. Для примера можно выбрать A019 Low Voltage Dimming Control. Это лучший способ диммирования для случая управления несколькими драйверами. Это возможно, поскольку диммер 0-10 В может работать с несколькими драйверами одновременно. Просто подсоедините провода управления яркостью прямо на входы диммирования драйверов, и удачи Вам.
Диммирование высоковольтных светодиодных драйверов.
Для высоковольтных светодиодных драйверов переменного тока есть несколько вариантов регулировки яркости. Многие драйверы переменного тока работают с 0-10 В диммированием, по принципу, описанному выше. Мы также используем светодиодные драйверы Mean Well и Phihong, использующие симисторы (TRIAC). И эти драйверы могут работать с различными ведущими и ведомыми диммерами. Это полезно, так как позволяет светодиодам работать с очень популярными системами диммирования в жилых помещениях, такими как Lutron и Leviton.
Сколько светодиодов вы можете запустить с драйвером?
Максимальное количество светодиодов, которые вы можете запускать от одного драйвера, определяется путем деления максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение вашего светодиода. При использовании драйверов LuxDrive вы определяете максимальное выходное напряжение путем вычитания 2 вольт из входного напряжения. Это необходимо, потому что драйверам требуется дополнительные 2 вольта для питания внутренней схемы. Например, используя Wired 1000mA BuckPuck драйвер с 24-вольтным питанием, вы будете иметь максимальное выходное напряжение 22 вольта.
Какое нужно электропитание? Эти рассуждения, основанные на параметрах драйверов, приводит нас к тому, на основании каких расчетов определить величину входного напряжения для светодиодных драйверов. Убедитесь, что вы знаете минимальное и максимальное входное напряжение для ваших светодиодных драйверов. Например, выберем драйвер BuckPuck на 1000mA. Диапазон его входного напряжения от 7 до 32 В постоянного тока. Определить оптимальное значение входного напряжения можно по простой формуле: Vo+ (Vf x LEDn) = Vin
Где: Vo = минимальное падение напряжение на драйвере ( 2, если вы используете драйвер DC LuxDrive или 4, если используете драйвер AC LuxDrive);
Vf = Прямое напряжение светодиодов, которые вы хотите включить;
LEDn = количество светодиодов, которые вы хотите включить;
Vin = входное напряжение для драйвера.
Технические характеристики продукта на странице LED Cree XPG2
Например, если вам требуется питание 6 светодиодов Cree СXPG2 от источника питания постоянного тока, и вы используете драйвер BuckPuck, тогда Vin должен быть не менее 20VDC на основе следующего расчета.
Это значение определяет минимальное входное напряжение, которое вам необходимо подать на вход драйвера. Нет никакого вреда в использовании более высокого напряжения вплоть до максимального значения входного напряжения драйвера. И поскольку мы не имеем в номенклатуре источника питания 20VDC, применим источник питания 24VDC для запуска этих светодиодов.
Расчет для мощности светодиода:
P (мощность) = Vf x Приводной ток (в амперах)
Используя 6 светодиодов Cree XPG2, мы можем вычислить мощность в ваттах.
3,0 В x 1A = 3 Вт на светодиод
Общая мощность для схемы = 6 x 3 = 18 Вт
Запас мощности. При расчете соответствующей мощности электропитания для вашего проекта важно предусмотреть 20% -ный запас для расчета мощности. Добавление 20% мощности предотвратит перегрузку электропитания. Перегрузка источника питания может привести к тому, что светодиоды начнут мерцать или может привести к преждевременному отказу. Просто умножим общую мощность на 1,2.
Поэтому для нашего вышеприведенного примера мы хотели бы получить как минимум 21,6 Вт (18 х 1,2 = 21,6). Наш источник питания 24 В постоянного тока 1.7А был бы более чем достаточным для этого проекта, так как вы можете найти мощность, умножив ваш 24VDC на 1,7A, который достигает 40,8 Вт, поэтому мы почти вдвое больше требуемой мощности.
Что делать, если недостаточно напряжения?
В этом случае можно использовать светодиодный драйвер - бустер (FlexBlock).
Светодиодные драйверы FlexBlock - это повышающие драйверы, что означает, что они могут выдавать на выход более высокое напряжение, чем напряжение по на вход. Это позволяет вам включать больше светодиодов, соединенных последовательно, с одним светодиодным драйвером. Это чрезвычайно полезно в приложениях, где ваше входное напряжение ограничено, но вам нужно получить больше мощности от светодиодов. Конечно, потребляемый ток входной цепи станет выше, но все светодиоды будут работать в своем оптимальном режиме.
Как и в случае с драйвером BuckPuck, максимальное количество последовательно включенных светодиодов, которые вы можете использовать с одним драйвером , определяется делением максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение выбранных светодиодов.
FlexBlock может быть подключен в двух разных конфигурациях.
В режиме Boost-Only драйвер FlexBlock может выводить до 48 В постоянного тока при питании от 10 В постоянного тока. Поэтому, если вы находитесь в режиме Boost-Only, вы можете включить до 16 светодиодов (48 / 2.9).
Резюме.
На основании этой статьи Вы можете сформулировать требования к системе освещения и подобрать необходимое оборудование для реализации задуманного. А наши специалисты всегда смогут Вам помочь.
Как подобрать драйвер (блок питания) для светодиодов
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.
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:
.jpg)
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: