Как подобрать и установить светодиодный драйвер своими руками

Как выбрать и установить светодиодный драйвер своими руками

Одно из условий надежной работы светодиодов — качественное стабильное питание постоянным током определенного напряжения.

Led-драйвер как раз для этого.

Рассмотрим основное назначение и принцип его работы, какими основными параметрами он отличается, какие существуют разновидности, чем он отличается от стандартного блока питания, как выбрать подходящий и каковы основные схемы подключения.

Назначение

Led-driver — это модуль стабилизатора. Без него ни один из производимых в настоящее время светодиодных элементов, от самых слабых до самых мощных, не сможет функционировать. Он должен быть строго подходящим для нагрузки собираемой цепи, особенно когда устройства соединены последовательно. В этом случае падение напряжения в каждом конкретном светодиодном источнике света может варьироваться (так как оно зависит от параметров сборки на заводе), а сила тока должна оставаться одинаковой на всех из них.

Роль водителя переоценить просто невозможно. Фактически при малейшем увеличении параметров блока питания полупроводниковый кристалл моментально нагревается и перегорает. Напротив, при снижении характеристик сети страдает светоотдача и уменьшается заявленное производителем отверстие. Поэтому так важно правильно выбрать драйвер для светодиодов.

Принцип работы

Основное назначение светодиода — поддержание стабильности выходного тока. Драйверы для производимых сегодня светодиодных элементов в основном собираются по принципу работы широтно-импульсных преобразователей. В их состав входят импульсный трансформатор и микросхемы, стабилизирующие электрический ток. Такие устройства предназначены для питания от домашней сети напряжением 220 вольт, отличаются высоким КПД и имеют специальный предохранитель от перегрузки и короткого замыкания.

Как выбрать и установить светодиодный драйвер своими руками

Также существуют светодиодные драйверы линейного типа. Принцип его работы основан на стабилизации тока, проходящего через p-канальный транзистор. В отличие от описанной выше модификации, это более дешевый, простой и менее эффективный аналог. Во время работы такие драйверы могут сильно нагреваться и поэтому не используются в схемах с мощными светодиодными элементами.

Основные характеристики

Среди основных характеристик led-драйвера особое значение по параметрам работы имеют следующие три:

  1. Выходное напряжение.
  2. Номинальный ток.
  3. Власть.

На первый фактор влияет величина падения напряжения на самом ледяном элементе, а также способ его подключения. Если используется параллельная схема, напряжение на всех светодиодах будет одинаковым. Результат будет другим при использовании последовательной схемы. Здесь значение этого параметра должно равняться суммарному падению напряжения на всех элементах цепи.

Величина номинального тока светодиодного драйвера прямо пропорциональна яркости и мощности светодиодных ламп. Драйвер должен подавать ток такой силы, чтобы их световой поток был равен заявленному производителем.

Как выбрать и установить светодиодный драйвер своими руками

Выходная мощность или нагрузка светодиода-драйвера не должны быть меньше суммарного значения того же параметра для всех участников схемы. Например, если в схеме 10 светодиодов по 2 Вт, их сумма будет 20 Вт. В этом случае к расчетной нагрузке необходимо добавить буфер 20-30% (запас мощности). В этом случае получится: 20 Вт + (20 х 0,3) 6 Вт = 26 Вт.

Важно! При расчете мощности светодиода-драйвера также необходимо учитывать цвет светодиодного элемента, поскольку кристаллы разной цветопередачи с одинаковой яркостью и силой тока имеют разные перепады напряжения и, следовательно, мощность. Например, два красных и зеленых светодиода 359 мА потребляют 1,9–2,4 В и 3,3–3,9 В соответственно и, таким образом, имеют 0,75 и 1,25 Вт соответственно.

Виды светодиодных драйверов

Есть два основных типа светодиодных драйверов: импульсный и линейный. Разница между ними заключается в принципе стабилизации электрического тока, который выражается в основных характеристиках, областях применения и продолжительности. Рассмотрим их подробнее.

Линейный стабилизатор

Линейный светодиод-драйвер выполняет функцию простейшего автоматического резистора. При малейшем изменении силы тока мгновенно восстанавливает заданное выходное значение. Роль такого устройства играет транзистор. Независимо от того, как меняются характеристики внешней электросети, ее внутреннее значение остается постоянным.

Преимущество такой системы — простота, невысокая стоимость и стабильность. Однако основным недостатком линейного стабилизатора является потеря доли мощности из-за ее преобразования в тепловую энергию. В этом случае существует прямая зависимость между абсолютным значением входного напряжения и расходом. Поэтому светодиодный драйвер линейного типа подходит для маломощных светодиодов. Он не используется на светодиодных элементах с высокими параметрами силы тока, так как сами драйверы будут потреблять больше энергии, чем сами полупроводниковые кристаллы.

Импульсная стабилизация

Импульсный светодиодный драйвер представляет собой импульсный конденсатор с устройством автоматического включения / выключения электрического тока, расположенным перед ним. Как только напряжение в нем достигает рабочего значения и включается светодиодная шина или лампа, включается переключатель и отключается ток, чтобы избежать дальнейшего роста потенциала и избежать истощения кристалла в лампе.

Как выбрать и установить светодиодный драйвер своими руками

В будущем, по мере того, как потенциал накопительного конденсатора постепенно расходуется, активируется ток для его перезарядки, чтобы фонарик не погас. Время восстановления и период отключения могут варьироваться в зависимости от напряжения во внешней сети. Роль такого переключателя-регулятора, работающего в автоматическом программном режиме, выполняет импульсный светодиод-драйвер.

Его КПД близок к 100%. Поэтому он также используется в очень мощных проекторах. При этом светодиод-драйвер в его схеме настолько эффективен, что его корпусу даже не требуются специальные радиаторы для отвода тепла. Их основные недостатки — сложность устройства и высокая цена. С другой стороны, ряд таких преимуществ, как высокая производительность, малые габариты и вес, а также высокое качество стабильности выходного тока легко их компенсируют.

В чем отличия между драйвером для светодиодов и блоком питания для led ленты

Вопрос о том, отличается ли светодиодный драйвер для светодиодной лампы и ленты друг от друга, волнует каждого, кто хочет своими руками сделать подсветку из расходных материалов. Вы можете ответить, только сначала поняв, что такое полоска льда, из каких элементов она состоит и как все это работает.

Обычная ледяная лента — это набор светодиодов, соединенных в один или несколько рядов по электрической схеме и закрепленных на специальной эластичной подложке. В свою очередь, внутри они разделены на группы по 3 или 6 кристаллов. Все они подключены через токоограничивающий резистор в последовательную цепочку. В этом случае группы имеют параллельное соединение друг с другом.

Как выбрать и установить светодиодный драйвер своими руками

Рабочее напряжение для полосок льда составляет 12 или 24 вольт. В этом случае вся лента разбивается на участки. У каждого из них есть свой резистор — для ограничения и стабилизации тока. Поэтому задача блока питания — преобразовать выходное напряжение строго в 12 или 24 вольта, ни много, ни мало. В этом и отличие от обычного led-драйвера, который может быть рассчитан на любое другое рабочее напряжение (как правило, это диапазон, например, от 8 до 13 вольт). При этом драйвер ледяной ленты вообще не контролирует параметры выходного тока — это задача резисторов в каждой группе светодиодов.

Как подобрать

При правильном выборе светодиода-драйвера для питания светодиода необходимо учитывать следующие параметры:

  • Выходная мощность.
  • Значение входного напряжения.
  • Выходной ток.
  • Величина выходного напряжения.
  • Защита от влаги и пыли.

Главный принцип выбора правильного драйвера для светодиода — начинать расчет его характеристик только после того, как станет известно количество источников света и их основные параметры (в основном мощность) в планируемой схеме. Кроме того, необходимо заранее знать условия эксплуатации электрооборудования — в помещении или на улице, каковы параметры колебаний температуры и влажности, а также влияние атмосферных осадков.

Важно! Выбирая led-драйвер, нужно точно знать, от какого источника он будет питаться. Это может быть домашняя сеть 220 вольт, автоматический аккумулятор или дизельная электростанция и т.д. Диапазон напряжения от них должен адаптироваться к рабочему входному напряжению льдогенератора. Также необходимо заранее знать характер входного тока, постоянный он или переменный.

Далее необходимо правильно рассчитать выходные параметры для led-драйвера. Прежде всего, это напряжение. Он рассчитывается следующим образом: необходимо просуммировать стоимость всех элементов льда в цепочке. Например, если в цепи 5 диодов по 3 вольта, то всего будет 5×3 = 15 вольт. При этом следует учитывать, что подключение светильников будет последовательным. Во входных характеристиках есть еще одна величина: сила тока. Это будет одинаково для всех ламп.

Как выбрать и установить светодиодный драйвер своими руками

Например, если его значение составляет 500 мА для каждого диода, драйвер светодиода должен иметь выходные параметры — 15 В и 0,5 А. Что касается силы тока, то она должна быть равна расчетной или меньше. Если он выше, лампы быстро перегорят (если не сразу после включения). Также потребуется рассчитать мощность. Для этого нужно выходное напряжение умножить на силу тока — 15х0,5 = 7,5 Вт. Также будет лучше, если мощность драйвера будет немного на 20% выше расчетного значения.

Оказывается, нужен led-драйвер на 9 Вт, 15 В и 0,5 А. Положение драйвера сильно влияет на его внешний вид. Устройство может быть с защитным чехлом или без него. Последние размещены внутри светильников с надежным корпусом. Если требуется хорошая устойчивость к влаге и пыли, лучше приобретать модели первого типа.

Собирая своими руками схему с драйвером светодиода, для подсветки нужно покупать только однотипные светодиоды из той же партии. В противном случае они могут иметь значительный разброс характеристик, что приведет к их неравномерному свечению и быстрому выходу из строя элементов, работающих на пределе.

Схема подключения драйвера к светодиодам

Чтобы правильно подключить led-драйвер, нужно найти отметки на его корпусе. INPUT — указывает место, где нужно подключить входные провода, OUTPUT, наоборот, выход, то есть светодиодную ленту. В этом случае важно соблюдать правильное подключение к полюсам.

Полярность входа INPUT

подключить провода к светодиоду-драйверу несложно, если напряжение постоянно. Провод с плюсом нужно подключить к точке с отметкой «+», минусовой — к оставшемуся контакту. Другое дело переменный ток, вариантов может быть несколько:

  1. Используются обозначения «L» и «N». Фазный провод подключается к «L», нулевой провод к «N.
  2. Используются символы «~», «AC». В этом случае полярность не требуется.

Полярность выхода OUTPUT

В любом случае полярность соблюдается на выходных контактах светодиода-драйвера. Таким образом, «+» подключен к аноду первого светодиодного элемента, а «-» — к катоду последнего в цепи. При этом сами светодиоды включаются последовательно друг с другом по схеме «катод-анод». Если светильников много, их можно собрать в несколько параллельных групп. Следовательно, выходная мощность будет равна суммарной мощности всех групп, а напряжение будет одинаковым параметром только для одной группы. В этом случае также складывается текущая численность всех групп.

Основные выводы

Светодиод-драйвер стабилизирует электрический ток и устанавливает его параметры (силу, мощность и напряжение) на значение, необходимое для питания одного или нескольких светодиодов. По принципу действия может быть линейным, работающим на транзисторе с р.о каналом, на импульсе — на трансформаторе с микросхемой. Исходя из этого, его виды делятся на: импульсные и линейные.

Линейные регуляторы просты и недороги, но они сильно нагреваются и не используются для мощных светодиодов. Драйверы импульсных светодиодов лишены этого недостатка и создают лучший выходной ток, но они намного дороже.

Led-драйвер характеризуется тремя основными параметрами:

  • Власть.
  • Диапазон напряжения).
  • Текущая сила.

Выбирая и рассчитывая параметры для led-драйвера, необходимо заранее знать, сколько и какие светодиоды будут подключены и по какой схеме, а также в каких условиях они будут использоваться. Для подключения драйвера к сети необходимо соблюдать параметры входа INPUT, выхода OUTPUT и полярность.

Оцените статью
Добавить комментарий