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

Содержание

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.

Как подобрать драйвер для светодиодов? Ответ эксперта

Светодиоды продолжают форсировать очередные рубежи в мире искусственного освещения, подтверждая своё превосходство целым рядом преимуществ. Большая заслуга в успешном развитии LED-технологий принадлежит источникам питания. Работая в тандеме, драйвер и светодиод открывают новые горизонты, гарантируя потребителю стабильную яркость и заявленный срок службы.

Что собой представляет светодиодный драйвер, и какая функциональная нагрузка на него возложена? На что обратить внимание при выборе и есть ли альтернатива? Попробуем разобраться.

Что такое драйвер для светодиода и для чего он нужен?

Выражаясь по-научному, LED-драйвером называют электронное устройство, основным выходным параметром которого является стабилизированный ток. Именно ток, а не напряжение. Устройство со стабилизацией напряжения принято именовать «блоком питания» с указанием номинального выходного напряжения. Его используют для запитки светодиодных лент, модулей и LED-линеек. Но речь пойдет не о нём.

Главный электрический параметр драйвера для светодиода – выходной ток, который он может длительно обеспечивать при подключении соответствующей нагрузки. В роли нагрузки выступают отдельные светодиоды или сборки на их основе. Для стабильного свечения необходимо, чтобы через кристалл светодиода протекал ток, указанный в паспортных данных. В свою очередь, напряжение на нём упадёт ровно столько, сколько потребуется p-n переходу при данном значении тока. Точные значения протекающего тока и прямого падения напряжения можно определить из вольта-мперной характеристики (ВАХ) полупроводникового прибора. Питание драйвер получает, как правило, от постоянной сети 12 В или переменной сети 220 В. Его выходное напряжение указывается в виде двух крайних значений, между которыми гарантируется стабильная работа. Как правило, рабочий диапазон может быть от трёх вольт до нескольких десятков вольт. Например, драйвер с U_вых=9-12 В, I_вых=350 мА, как правило, предназначен для последовательного подключения трёх белых светодиодов мощностью 1 Вт. На каждом элементе упадёт примерно 3,3 В, что в сумме составит 9,9 В, а значит это попадает в указанный диапазон.

К стабилизатору с разбросом напряжений на выходе 9-21 В и током 780 мА можно подключить от трех до шести светодиодов по 3 Вт каждый. Такой драйвер считается более универсальным, но имеет меньший КПД при включении с минимальной нагрузкой.

Немаловажным параметром светодиодного драйвера является мощность, которую он может отдать в нагрузку. Не стоит пытаться выжать из него максимум. Особенно это касается радиолюбителей, которые мастерят последовательно-параллельные цепочки из светодиодов с выравнивающими резисторами, а потом этой самодельной матрицей перегружают выходной транзистор стабилизатора.

Электронная часть драйвера для светодиода зависит от многих факторов:

входных и выходных параметров;
класса защиты;
применяемой элементной базы;
производителя.

Современные драйверы для светодиодов изготавливают по принципу ШИМ-преобразования и с помощью специализированных микросхем. Широтно-импульсные преобразователи состоят из импульсного трансформатора и схемы стабилизации тока. Они питаются от сети 220 В, имеют высокий КПД и защиту от короткого замыкания и перегрузки.

Драйверы на базе одной микросхемы более компактны, так как рассчитаны на питание от низковольтного источника постоянного тока. Они также обладают высоким КПД, но их надёжность ниже из-за упрощенной электронной схемы. Такие устройства очень востребованы при светодиодном тюнинге автомобиля. В качестве примера можно назвать ИМС PT4115, о готовом схемотехническом решении на основе этой микросхемы можно прочесть в данной статье.

Критерии выбора

Сразу хочется отметить, что резистор – это не альтернатива драйверу для светодиода. Он никогда не защитит от импульсных помех и перепадов в питающей сети. Любое изменение входного напряжения пройдёт через резистор и приведет к скачкообразному изменению тока из-за нелинейности ВАХ светодиода. Драйвер, собранный на базе линейного стабилизатора – тоже не лучший вариант. Низкая эффективность сильно ограничивает его возможности.

Выбирать LED-драйвер нужно только после того, как будет точно известно количество и мощность подключаемых светодиодов.

Помните! Чипы одного типоразмера могут иметь различную мощность потребления ввиду большого количества подделок. Поэтому старайтесь приобретать светодиоды только в проверенных магазинах.

Касаемо технических параметров, то на корпусе LED-драйвера обязательно должно быть указано:

мощность;
рабочий диапазон входного напряжения;
рабочий диапазон выходного напряжения;
номинальный стабилизированный ток;
степень защиты от влаги и пыли.

Очень привлекательны бескорпусные драйверы с питанием от 12 В и 220 В. Среди них существуют разные модификации, в которых можно подключать как один, так и несколько мощных светодиодов. Такие устройства удобны для проведения лабораторных исследований и экспериментов. Для домашнего использования всё равно придётся поместить изделие в корпус. В итоге денежная экономия на плате драйвера открытого типа достигается в ущерб надежности и эстетики.

Кроме подбора драйвера для светодиода по электрическим параметрам, потенциальный покупатель должен четко представлять условия его будущей эксплуатации (место размещения, температура, влажность). Ведь оттого, где и как будет установлен драйвер, зависит надёжность всей системы.

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:

	Видимые светодиоды	Это стандартные светодиоды для сквозного и поверхностного монтажа.
	COB-светодиоды	Белые светодиоды SMD высокой яркости. Они состоят из нескольких микросхем/матриц на одной плате.
	Светодиодные матрицы	Один или несколько светодиодов предварительно смонтированы на печатной плате.
	Гибкие светодиоды	Гибкие светодиодные ленты различных цветов и длины.
	Светодиодные двигатели	Подобно светодиодным матрицам, они также имеют встроенную микросхему драйвера.

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?

ПОСТОЯННЫЙ ТОК	ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Светодиодные светильники	светодиода параллельно
Офисное освещение	Светодиодные ленты
Жилое светодиодное освещение	Светодиодные двигатели
Подсветка настроения	Движущиеся знаки
Торговое освещение	Сценическое освещение
Развлекательное освещение	Архитектурное освещение
Светодиодные вывески	Уличное освещение
	Хай Бэй
	Наружное освещение

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…

Основы светодиодных драйверов и правильный выбор

Драйверы, информативные

19 августа 2022 г.
Сообщение от Джастин Джеральд Сан Мигель

12 Май

Что такое драйверы светодиодов?

Что такое драйвер светодиодов?

Драйвер светодиода представляет собой электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки светодиодов . Это важная часть схемы светодиодов, и работа без нее приведет к сбою системы.

Использование одного очень важно для предотвращения повреждения ваших светодиодов, поскольку прямое напряжение (Vf) мощного светодиода изменяется в зависимости от температуры.

Прямое напряжение — это величина напряжения, необходимая для протекания тока через диод. По мере повышения температуры прямое напряжение светодиода уменьшается, в результате чего светодиод потребляет больше тока.

Светодиод будет продолжать нагреваться и потреблять больше тока, пока не перегорит сам себя, что также известно как тепловой разгон.

Драйвер светодиодов представляет собой автономный источник питания с выходами, соответствующими электрическим характеристикам светодиодов. Это помогает избежать теплового разгона, поскольку драйвер светодиода с постоянным током компенсирует изменения прямого напряжения, подавая на светодиод постоянный ток.

Драйверы светодиодов постоянного тока

Драйверы светодиодов постоянного тока рассчитаны на определенный диапазон выходных напряжений и фиксированный выходной ток (мА).

9Для светодиодов 0002, предназначенных для работы с драйвером постоянного тока, требуется определенный источник тока, обычно указанный в миллиамперах (мА) или амперах (А). Эти драйверы изменяют напряжение в электронной цепи, что позволяет току оставаться постоянным во всей светодиодной системе.

Драйвер светодиодов с регулируемой яркостью постоянного тока серии DA мощностью 15 Вт от LTF является хорошим примером, показанным справа.

Более высокий номинальный ток делает светодиод ярче, но если его не регулировать, светодиод будет потреблять больше тока, чем он рассчитан.

Термический разгон относится к току, превышающему максимальный ток возбуждения светодиодов, что приводит к значительному сокращению срока службы светодиодов и преждевременному перегоранию из-за повышения температуры.

Драйвер постоянного тока — лучший способ управления мощными светодиодами, поскольку он поддерживает постоянную яркость для всех светодиодов в серии.

Преимущества использования драйвера постоянного тока для светодиодов

При сборке собственного светильника или работе с мощными светодиодами в ваших интересах использовать драйверы постоянного тока, потому что:

а. Они не превышают максимальный ток, указанный для светодиодов, что позволяет избежать перегорания/теплового разгона.

б. Дизайнерам проще управлять приложениями, и они помогают создать свет с более постоянной яркостью.

Драйверы постоянного напряжения для светодиодов

Драйверы постоянного напряжения рассчитаны на одно выходное напряжение постоянного тока (DC).

Наиболее распространенные драйверы постоянного напряжения (или блоки питания) имеют напряжение 12 В или 24 В постоянного тока. Светодиодный светильник, рассчитанный на постоянное напряжение, обычно указывает величину входного напряжения, необходимую для правильной работы.

Источник постоянного напряжения получает стандартное линейное напряжение (120–277 В переменного тока). Это тип питания, который обычно выводится из настенных розеток по всему дому.

Драйверы постоянного напряжения переключают это напряжение переменного тока (VAC) на низкое напряжение постоянного тока (VDC). Драйвер всегда будет поддерживать постоянное напряжение, независимо от того, какая токовая нагрузка на него возложена.

Примером источника питания постоянного напряжения является линейный драйвер постоянного напряжения серии DS мощностью 96 Вт от LTF.

Преимущества использования драйвера светодиодов с постоянным напряжением

Драйвер светодиодов с постоянным напряжением используется только в том случае, если используется светодиод или массив, рассчитанный на определенное напряжение. Это полезно как:

а. Постоянное напряжение — гораздо более знакомая технология для инженеров-конструкторов и монтажников.

б. Стоимость этих систем может быть ниже, особенно в крупномасштабных приложениях.

На что обратить внимание при выборе драйвера светодиодов?

A. Тип и номер

Определите тип и количество светодиодов, которые вы будете использовать в своей установке, и способ их расположения.

Если ваши светильники соединены последовательно, например, с наземными или напольными светильниками, вам потребуется светодиодный драйвер постоянного тока.

Если они будут подключены параллельно, например, со светодиодной лентой или светодиодной лентой, вам потребуется драйвер светодиода постоянного напряжения.

B. Номинал в миллиамперах

Вам необходимо убедиться, что номинал в миллиамперах на ваших светильниках соответствует номиналу в миллиамперах вашего светодиодного драйвера.

Электрический ток измеряется в амперах и миллиамперах. Несмотря на то, что для светодиодных ламп существует несколько различных номиналов в миллиамперах, наиболее распространенными являются 350 мА и 700 мА.

C. Номинальная мощность

Убедитесь, что номинальная мощность вашего светодиодного драйвера больше или равна общей мощности всех источников света, подключенных к этому драйверу.

Например, если к драйверу подключено пять 3-ваттных фонарей заземления, драйвер должен иметь номинальную мощность не менее 15 Вт.

При использовании светодиодной ленты необходимо умножить номинальную мощность на метр ленты на длину ленты.

Например, если лента рассчитана на 15 Вт на метр, а общая длина ленты составляет 3 метра, ваш светодиодный драйвер должен иметь мощность не менее 45 Вт.

D. Выходное напряжение

Убедитесь, что выходное напряжение драйвера светодиодов совместимо с входным напряжением ваших светодиодных фонарей.

Некоторые драйверы светодиодов постоянного тока имеют широкий диапазон выходного напряжения, например от 6 до 24 вольт, что делает их более универсальными и совместимыми с рядом различных светодиодных ламп.

Драйверы светодиодов постоянного тока, однако, могут выдавать очень специфическое напряжение, которое может не работать с вашими светодиодными лампами. Повреждение может быть вызвано использованием неправильного напряжения, поэтому важно тщательно проверить это.

Важные факторы при покупке драйвера светодиодов

#1 Выходное напряжение

Всегда учитывайте напряжение, требуемое вашим источником света. Если для работы им требуется 12 вольт, используйте драйвер на 12 вольт.

При использовании драйвера светодиодов постоянного тока учитывайте выходной ток светодиодов (в амперах или миллиамперах) и убедитесь, что ваш драйвер будет производить мощность в пределах указанного диапазона ваших источников света.

При использовании драйверов постоянного тока необходимо учитывать как диапазон тока, так и напряжение. При использовании драйверов постоянного напряжения необходимо учитывать только диапазон напряжения.

#2 Входное напряжение

Несмотря на то, что большинство драйверов светодиодов допускают различные входные напряжения, убедитесь, что напряжение, доступное в вашем регионе, совместимо с используемым вами драйвером.

Напряжение в большинстве бытовых сетей составляет 120 вольт, в то время как в большинстве коммерческих и промышленных предприятий напряжение составляет 277 вольт.

РубрикаРазное