Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Что лучше выбрать?

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Многие часто путают блоки питания и драйверы, подключая светодиоды и светодиодные ленты из неправильных источников.

В результате через небольшой промежуток времени они выходят из строя и вы даже не подозреваете, в чем причина и начинаете ошибочно грешить на «некачественного» производителя.

Рассмотрим подробнее, в чем их отличия и когда необходимо использовать тот или иной источник питания. Но сначала давайте вкратце разберемся с типами блоков питания.

Трансформаторный блок

Сегодня уже довольно редко можно встретить применение трансформаторного блока питания. Схема их сборки и работы довольно проста и понятна.

Самым важным элементом здесь, безусловно, является трансформатор. В домашних условиях он преобразует напряжение 220 В в напряжение 12 или 24 В. То есть происходит прямое преобразование одного напряжения в другое.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

При этом частота сети 50 Герц, что всем нам знакомо.

За ним стоит выпрямитель. Он выпрямляет синусоидальное переменное напряжение и выдает «постоянное». То есть подаваемое к потребителю 12В — это уже постоянное напряжение 12В, а не переменное.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Эта схема имеет 3 основных преимущества:

  • его простота
  • простой дизайн
  • относительная надежность

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Однако есть и недостатки, которые заставили разработчиков задуматься и придумать что-то более современное.

  • во-первых, это много приличных по весу и габаритам
  • как следствие первый недостаток — большой расход металла на сборку всей конструкции
  • ну это все ухудшает низкий косинус фи и низкий КПД

Вот почему были изобретены импульсные блоки питания. Тут уже немного другой принцип работы.

Импульсные блоки питания

Во-первых, сразу выпрямляется напряжение. То есть на входе он подается поочередно на 220 В, а сразу на входе преобразуется в постоянное 220 В.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Далее идет генератор импульсов. Его основная задача — создать искусственно переменное напряжение очень высокой частоты. Несколько десятков и даже сотен килогерц (от 30 до 150 кГц). Сравните это с частотой 50 Гц, к которой мы привыкли в домашних розетках.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Кстати, из-за такой большой частоты мы практически не слышим гудение импульсных трансформаторов. Объясняется это тем, что человеческое ухо способно различать звук до 20 кГц, не более.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Третий элемент схемы — импульсный трансформатор. По форме и конструкции он напоминает обычный. Однако его главное отличие — небольшие габаритные размеры.

Это именно то, что вы получаете с высокой частотой.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Из этих трех элементов наиболее важным является генератор импульсов. Без него не было бы такого маленького блока питания.

Преимущества импульсных агрегатов:

  • небольшая цена, если конечно сравнивать по мощности, и такой же агрегат, установленный на обычном трансформаторе
  • КПД от 90 до 98%
  • напряжение питания можно подавать в широком диапазоне
  • у производителей качественных источников питания импульсные ИБП имеют более высокий косинус фи

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Есть и минусы:

  • сложность монтажной схемы
  • сложная конструкция
  • если вы столкнетесь с некачественным импульсным блоком, он будет излучать в сети много высокочастотных помех, что повлияет на работу остального оборудования

Проще говоря, источник питания, который является как обычным, так и импульсным, — это устройство, которое имеет ровно одно выходное напряжение. Конечно, его можно «модифицировать», но с небольшими промежутками времени.

Для светодиодных светильников такие замки не подойдут. Поэтому для их питания используются драйверы.

В чем отличия драйвера от блока питания

Почему нельзя использовать простой светодиодный блок питания и для чего именно нужен драйвер?

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Драйвер — это устройство, похожее на блок питания.

Однако, как только вы подключаете к нему нагрузку, он заставляет стабилизироваться не напряжение, а ток на одном уровне!

Светодиоды «питаются» от электричества. У них также есть такая особенность, как падение напряжения.

Если на светодиоде вы видите 10 мА и 2,7 В, это означает, что максимально допустимый ток составляет 10 мА, не более.

Когда протекает ток такой величины, на светодиоде будет потеряно 2,7 вольт. Он потеряется и не понадобится для работы. Вы получите стабилизацию тока и светодиод будет работать долго и ярко.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Кроме того, светодиод — это полупроводник. И сопротивление этого полупроводника зависит от приложенного к нему напряжения. Сопротивление меняется по графику — вольт-амперной характеристике.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Если посмотреть на него, становится ясно, что даже если немного увеличить или уменьшить напряжение, оно резко изменится, в несколько раз превышая величину тока.

Кроме того, зависимость не прямо пропорциональна. 

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Казалось бы, установив точное напряжение, можно получить требуемый номинальный ток светодиода. При этом не будет превышать предельных значений. Вроде бы обычный блок с этим должен справиться.

Однако все светодиоды имеют уникальные параметры и характеристики. При одинаковом напряжении они могут «кушать» разные токи.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Более того, эти параметры могут изменяться при изменении температуры окружающей среды.

А диапазон рабочих температур светодиодных ламп очень широк.
Например, зимой на улице может быть -30 градусов, а летом все +40. И это там же.
Поэтому, если такие лампы подключать от обычного импульсного блока питания, а не от драйвера, то режим их работы будет совершенно непредсказуемым.

Конечно, они будут работать, но в каком режиме светоотдачи и как долго — неизвестно. Эта работа всегда заканчивается одинаково: сжиганием светодиода.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Кстати, при повышении температуры всегда уменьшается световой поток светодиодных ламп, даже подключенных через драйвер. У некачественных экземпляров очень сильно падает световой поток, им стоит около часа поработать и прогреться.

У качественных изделий световой поток немного уменьшается при нагревании, но все равно уменьшается.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Поэтому после запуска каждого светильника необходимо дать ему время для перехода в рабочий режим и стабилизации светового потока. Его разброс не должен превышать 10% от исходного.

Многие недобросовестные производители умны и измеряют эти параметры сразу после включения, когда расход еще максимальный.
Если нужно подключить несколько светодиодов, они подключаются последовательно. Это необходимо для того, чтобы через все элементы протекал одинаковый ток, несмотря на их разные ВАХ (вольт-амперные характеристики.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

И уже эта последовательная цепочка подключена к драйверу. Эти цепочки можно комбинировать по-разному. Создавайте последовательно-параллельные или гибридные схемы.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Недостатки драйверов

Конечно, у драйверов есть и неоспоримые недостатки:

  • во-первых, они рассчитаны только на определенный ток и мощность 

Это означает, что для каждого драйвера вам придется каждый раз выбирать определенное количество светодиодов. Если один из них случайно выйдет из строя во время работы, драйвер запустит весь ток на остальных.

Что приведет к их перегреву и последующему истощению. То есть потеря одного светодиода приводит к выходу из строя всей цепочки.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Есть и универсальные модели драйверов, для них не важно количество светодиодов, главное, чтобы их суммарная мощность не превышала допустимую. Но они намного дороже.

  • узкоспециализированный на светодиодах 

Простые блоки питания можно использовать для различных нужд, везде, где требуется 12 В и более, например, для систем видеонаблюдения.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Основное назначение драйверов — светодиоды.

Есть ли заводские фонари без водителя? Там есть. Не так давно на рынке появилось много таких светодиодных ламп и проекторов.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Однако их энергоэффективность не очень высока, на уровне обычных люминесцентных ламп. А как он будет себя вести в случае возможных падений параметров в наших сетях — большой вопрос.

Светодиодные ленты — подключение от блока питания или драйвера?

Отдельная проблема — светодиодные ленты. Они вообще не нуждаются в драйверах и, как известно, подключаются обычными блоками питания на 12-36 Вольт.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

В чем, казалось бы, прикол? Там тоже есть светодиоды.

А дело в том, что драйвер уже автоматически присутствует на самой ленте.

Вы все видели припаянные резисторы (резисторы) на светодиодных лентах).

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Они точно так же отвечают за ограничение тока до номинального значения. Резистор установлен на трех последовательно включенных светодиодах.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Такие участки ленты, рассчитанные на напряжение 12 вольт, называются кластерами. Эти отдельные кластеры соединены параллельно по всей длине ленты.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

И именно благодаря такому параллельному подключению на все светодиоды подается одинаковое напряжение 12 В. Благодаря связке при установке низковольтной ленты ее легко можно разрезать на мелкие кусочки, состоящие как минимум из 3-х светодиодов.

Казалось бы, решение найдено и где же здесь минус? И главный недостаток такого устройства в том, что эти резисторы не делают никакой полезной работы.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Они только дополнительно нагревают окружающее пространство и сам светодиод рядом с ним. Вот почему светодиодные ленты не светятся так ярко, как хотелось бы. В результате они используются только как дополнительное внутреннее освещение.

Сравните 60-70 люмен / ватт для светодиодных лент с 120-140 люмен / ватт для устройств и решений на основе драйверов.

Возникает вопрос, а можно ли найти ленту без резисторов и отдельно подключить к драйверу? Да, такие устройства используются, например, в светодиодных панелях.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Их часто устанавливают в подвесных потолках и за их пределами. Применяются без сопротивления. Их также называют текущими светодиодными полосами.

Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Какой лучший выбор?

Просто актуальный. Здесь все отдельные секции линейки последовательно подключены к драйверу. И все отлично работает.

Оцените статью
Добавить комментарий