Определение драйвера
Драйвер — электронный компонент, на который поступает напряжение переменного тока, происходит его стабилизация и выходит напряжение постоянного тока. Именно этот выходной ток является главной характеристикой преобразователя для светодиодных приборов освещения (для преобразования напряжения используются обычные блоки питания, где на корпусе указывается значение выходного напряжения).
Принцип работы LED-драйвера. Типы драйверов.
Источник питания (ИП) светодиодов, работающий от сетевого напряжения — это преобразователь переменного тока в постоянный, который генерирует источник постоянного тока из входного напряжения сети переменного тока. В отличие от других преобразователей, которые просто повышают или понижают выпрямленное синусоидальное входное напряжение для обеспечения постоянного напряжения, источник питания светодиодов должен быть спроектирован так, чтобы подавать минимальное количество напряжения. Чтобы p-n переход светодиодов был смещен в прямом направлении для обеспечения постоянного светового потока при регулировании пиковой величины тока через светодиоды, чтобы гарантировать, что светодиоды излучают с соответствующей интенсивностью и цветом. Существуют два типа источников питания: импульсные и линейные.
Импульсные драйверы
Импульсный источник питания — это драйвер светодиода, в котором в качестве преобразователя постоянного тока используется импульсный стабилизатор. Импульсный стабилизатор работает путем переключения проходного элемента между его областями отсечки и насыщения на высокой частоте. Проходным элементом или переключающим устройством может быть один или несколько биполярных переходных транзисторов, металлооксидные полупроводниковые полевые транзисторы или другие типы транзисторов. Импульсные регуляторы могут быть сконструированы с использованием различных технологий преобразователей, таких как понижающий, повышающий, понижающий-повышающий, и обратный ход для понижения или повышения напряжения питания.
Преимущества
Преимущество импульсных драйверов заключается в том, что они тратят гораздо меньше энергии и работают намного холоднее, чем линейные драйверы светодиодов, которые просто выбрасывают излишек электроэнергии в виде тепла.
Недостатки
Импульсный источник питания — это довольно сложная схема, в которой обычно используются катушки индуктивности (или трансформаторы), переключающие транзисторы, конденсаторы и связанная управляющая электроника. Для поддержания стабильного выхода часто требуется сложная схема компенсации.
Данная схема также может генерировать более сильные пульсации тока, которые необходимо сглаживать с помощью конденсаторов, что увеличивает стоимость, объем драйвера светодиода, а также сложность схемы, приводя к снижению надежности.
Линейные драйверы
Линейный источник питания преобразует напряжение нерегулируемого постоянного тока к регулируемому напряжению с использованием линейного регулятора. В отличии от импульсного, линейный регулятор работает, управляя падением напряжения на проходном элементе, смещенном в линейной области, а не в областях насыщения и отсечки транзистора. Регулятор обычно содержит внутреннее опорное напряжение, усилитель ошибки (операционный усилитель), делитель напряжения обратной связи, проходной транзистор и выходной конденсатор. Усилитель ошибки контролирует разность опорного сигнала / обратной связи и управляет переключателем мощности, чтобы поддерживать желаемое значение на выходе. Линейные регуляторы являются понижающими преобразователями, которые аналогичны понижающим стабилизаторам импульсного типа.
Преимущества
Линейные решения дешевы и просты. Они являются отличным решением для систем освещения, где качество света не является главным приоритетом, а стоимость осветительной продукции критична.
Одним из важных технических преимуществ линейных драйверов светодиодов является отсутствие электромагнитного излучения. Линейные драйверы светодиодов по своей сути более надежны, чем драйверы светодиодов, в которых используются электролитические конденсаторы для поглощения скачков напряжения.
Недостатки
Конструкция линейного драйвера светодиода предполагает множество компромиссов. Когда требуется больше функций, более высокое качество освещения или строгое соблюдение кодов, технология линейных драйверов не подходит.
В импульсных источниках питания можно установить высокочастотный трансформатор с первичной и вторичной обмотками, чтобы блокировать опасно высокие напряжения. Линейные драйверы светодиодов имеют путь пробоя высокого напряжения через схему управления. Светодиодная лампа, мощность которой регулируется линейным драйвером светодиода, зависит от изоляционных свойств ее корпуса, что является серьезной проблемой для безопасности. У систем с линейными драйверами всегда есть падение напряжения, что означает не только низкий КПД, но и повышенную тепловую нагрузку на систему освещения, поскольку избыточная электрическая мощность рассеивается в виде тепла.
В отличие от импульсных источников питания, которые могут быть разработаны для приема универсального входного напряжения переменного тока (например, от 100 до 277 В переменного тока), линейные драйверы имеют очень ограниченный диапазон напряжения питания, поскольку они не могут повысить выходное напряжение.
Основные характеристики драйверов
Для драйверов учитываются два типа характеристик: входные и выходные
- Входное напряжение — от _ до _ В
- Частота сети — _ Гц
- Номинальная мощность — _ Вт
- Выходной ток — __ мА
- Выходное напряжение — от _ до _ В
- Степень защиты оболочки (корпуса) — IP__
- Напряжение изоляции — _ В
- Диапазон рабочих температур — -_ …+_°C
Как правило характеристики конкретного устройства указываются на корпусе, но обязательно должны быть зафиксированы в паспорте данного устройства. Производителем, как правило, указывается максимальная выходная мощность и ток.
Расчет характеристик драйвера. Выбор источника питания.
Для того, чтобы правильно подобрать драйвер и определить количество светильников, питающихся от источника постоянного тока, необходимо знать:
- Указанный ток (мА)
- Диапазон входного напряжения (В)
- Выходую мощность (Вт)
Например, если необходимо выбрать ИП для питания светильника требуемой мощностью 70Вт, у которого на плате 10 дорожек, состоящих из 24 диодов каждая. Если каждый диод потребляет 3В, то:
24х3 =72В – данное значение должно находится в диапазоне выходного напряжения ИС.
При соблюдении требуемой мощности в 70Вт, необходимый ток будет равен частному от мощности и напряжения 70:72*1000 = 970 мА. Таким образом на каждый светодиод необходимо подать 97 мА (10 дорожек)
Компания «СЛЕД Системс» при производстве светильников использует качественные компоненты, от продукции собственного производства до ИП от Argos и Trion, которые обеспечивают стабильность работы, низкое энергопотребление и минимизацию пульсаций света. При необходимости светильники также могут быть оснащены блоком аварийного питания, диммером или другими дополнительными компонентами, соответствующими запросу заказчика и специфике объекта.
Наши специалисты всегда готовы помочь и осуществить профессиональный и индивидуальный подбор освещения для каждого конкретного проекта. Для обсуждения Вашего проекта освещения обращайтесь по номеру +7 (812) 332-89-83 или пишите на электронную почту sales@sledsystems.ru.
Об этих дополнительных модулях мы и поговорим во второй части нашего рассказа про драйверы.
