Параметры и схемы питания светодиодов

Срок службы полупроводниковых источников света зависит от ряда факторов, одним из наиболее важных из которых является источник питания светодиодов. Особую осторожность при выборе драйвера следует соблюдать при установке крупногабаритных изделий неизвестных производителей. Качество не может быть определено по внешнему виду чипов; для расчетов требуются измерения для определения точных параметров. Специалисты рекомендуют покупать готовые драйверы, так как самодельные требуют тестирования и настройки.

Параметры светодиода

Все светодиоды разделены на 2 группы: для освещения и индикации и для освещения. В первую группу входят системы с цветными диодами, во вторую — самые мощные белые. Производители используют 2 типа микросхем — SMD и OCB (для мощных осветительных приборов).

Любой светодиод имеет множество параметров, при выборе источника питания учитываются следующие:

  • текущий;
  • власть.
  • падение напряжения;

Внимание! Значения можно найти в таблицах данных или специальных таблицах в Интернете.

Проблемы возникают, если параметры на источниках света не соответствуют реальным. Без специального оборудования невозможно определить вольт-амперные характеристики.

Параметры и схемы питания светодиодов

Высококачественные продукты SMD имеют средний электрический ток 0,02 А (иногда 0,08 А на микросхему с 4 кристаллами). Если производитель завысил параметр, то при превышении силы тока кристаллы быстро состарятся и не уложатся в заявленный срок. При большом разбросе диод сразу перегорит.

Светодиод не использует традиционное понятие напряжения, он имеет падение напряжения при номинальном значении электрического тока. Это то, что указано на упаковке и учитывается при расчетах водителя. Среднее напряжение белого, синего и зеленого светодиодов составляет 3В, красного и желтого — 1,8-2,4В.

Важно! Одновременно с повышением напряжения увеличивается электрический ток, поэтому важно определить точные параметры.

В светодиодах SMD примерные характеристики определяются по маркировке, в которой указаны размеры в миллиметрах.

На импортных изделиях размеры кристаллов указаны в миллиметрах. Типичный кристалл толще 30 * 30 мил или 45 * 45 мил (0,762 * 0,762 мм или 1,143 * 1,143 мм).

Если вы измеряете размеры цифровым штангенциркулем, вы можете определить, сколько ватт требуется кристаллу:

  • 24 * 40 мил — 0,75 Вт;
  • 30 * 30 мил и 45 * 45 мил — 1 Вт.
  • 24 * 24 мил — 0,5 Вт;

Параметры и схемы питания светодиодов

Мощность чипа или матрицы зависит от количества кристаллов, но только в том случае, если они стандартного размера. Неизвестные производители помещают в микросхемы кристаллы меньшей длины и ширины, мощность которых меньше заявленной. Это затрудняет использование данных из специальных таблиц, имеющихся в справочниках и в Интернете.

Параметры питающей сети

Для питания светодиодов используются 2 типа сетей: ограниченное напряжение и ограниченное по току. При использовании сети первого типа необходимо учитывать, что источники питания 12 или 24 В нестабильны («скачут») по напряжению, поэтому требуется резистор (если он не встроен в осветительный прибор), ограничивающий ток электрический.

Сетевые драйверы обеспечивают стабильный ток независимо от колебаний напряжения. Их можно использовать не только при питании светодиодов от сети, но и от источников с напряжением 9 — 36 В, установленных в различных лампах.

Драйвер может быть линейным или импульсным. Постоянный ток выходит из линейки через генератор, импульс работает иначе: излучает высокочастотные импульсы. Линейное оборудование используется для питания светодиодных лент и модулей малой мощности, импульсное оборудование используется для мощных ламп.

Параметры и схемы питания светодиодов

Варианты схем подключения

определить оптимальную схему питания того или иного светодиода можно, если известны его токовые характеристики напряжения и параметры сети (батареи, аккумуляторы, бытовая электросеть).

Если, например, вам нужно подключить светодиод к пальцевой батарее или нескольким батареям, прямое подключение приведет к быстрой разрядке источника или перегоранию диода. Поэтому в схему включен резистор для ограничения электрического тока. Для определения сопротивления резистора необходимо вычесть напряжение источника светодиода из напряжения аккумуляторов, результат поделить на текущий светодиод. Если резистора с такими параметрами нет, то нужно приобретать предмет с ближайшим по величине номиналом.

Внимание! Так что можно сделать простейший фонарик своими руками.

Для питания светодиодов домашние мастера также используют:

  • коронирующие батареи (9 В);
  • автомобильные аккумуляторы (12 В);
  • зарядное устройство для планшета 5В;
  • батарейки кнопочного сотового телефона 3,7 В;
  • блоки питания ноутбука (19 В).

На базе зарядных устройств для телефонов и планшетов ночники делают из светодиодных лент на 3,7 или 5 В. На корпус необходимо приклеить отрезок, соответствующий напряжению, и подключить его к разъему USB или плате (если чехол можно снять).

Параметры и схемы питания светодиодов

Аккумулятор Krone можно подключить последовательно с 2-3 микросхемами SMD. Яркость можно регулировать с помощью миниатюрного диммера.

Батареи 12 В достаточно для питания 3 светодиодов SMD, но при использовании в автомобиле требуется резистор или драйвер низкого напряжения с регулировкой тока (с индуктивностью).

В домашних условиях к блоку питания ноутбука можно последовательно подключить до 5 диодов, если меньше, то в схему включен резистор. Для питания нескольких источников используется смешанная схема, например 3 параллельные цепи, каждая из которых имеет 3 последовательно включенных диода. Этот вариант требует отдельного резистора для каждой цепи, включенной последовательно.

При большом токе лампы с цоколем резисторы использовать нецелесообразно, так как теряется большое количество энергии. Вам необходимо приобрести сетевой импульсный драйвер или сделать линейный. При выборе последнего варианта используются готовые схемы и комплектующие, которые есть в наличии в радиомагазинах и интернет-магазинах. Самостоятельно создать импульсную модель неспециалисту сложно.

Важно! При последовательном включении напряжение блока должно равняться сумме падений напряжения на диодах. При параллельном подключении электрические токи складываются. Если в системе есть источники с разными характеристиками, для каждого типа требуется отдельный блок.

При выборе драйвера также важно учитывать характеристики среды, в которой будет работать светодиодный источник. Не думайте, что это оборудование стабилизирует ток только в случае скачков напряжения. В средах с высокими температурами электрический ток увеличивается, при температурах ниже нуля он уменьшается.

На один прибор освещения на 20-60 Вт хватит на простейший преобразователь в пластиковом корпусе с минимальной степенью защиты. При мощности 100-150Вт лучше покупать устройство в алюминиевом корпусе, выбирая уровень защиты в соответствии с условиями эксплуатации. 

Параметры и схемы питания светодиодов

При выборе драйвера также важен тип подключения. Диоды можно подключать последовательно или параллельно. Поэтому перед покупкой необходимо составить схему, учитывающую вольт-амперные характеристики светодиодов. Когда светодиоды подключены последовательно, через каждый протекает одинаковый ток, поэтому яркость также одинакова. При параллельном подключении можно купить блок меньшей мощности, но нужно помнить, что отдельные части схемы будут излучать поток света разной яркости.

Важно! Вне зависимости от схемы подключения мощность преобразователя должна быть на 20-30% выше напряжения источников света.

Для светодиодной ленты драйвер не нужен, достаточно блока питания, который снижает сетевое напряжение до 12 или 24 В. Ток стабилизируется резисторами, установленными в плате вместе с микросхемами. Это позволяет заменить такой стабилизатор на компьютерный замок на 12 В. Такая замена не приведет к повреждению светодиода.

Основные выводы

Большинство рядовых потребителей при замене системы освещения или устройства подсветки совершают ту же ошибку: сначала покупают светодиоды, затем выбирают блок питания. Именно такой подход создает проблемы. Драйвер нужно выбирать одновременно с источником света.

Не стоит переплачивать за драйвер при токе в системе до 1 А. Достаточно приобрести небольшую недорогую линейную модель. Работать будет достаточно стабильно. Этот блок также подходит для подключения к источнику постоянного напряжения.

Без дорогостоящего импульсного драйвера не обойтись, если установлена ​​система освещения с регулируемой яркостью. При выборе нужно обращать внимание на бренд. Не стоит экономить при установке мощных ламп и точечных светильников. Техника неизвестного производителя прослужит не более 20 тысяч часов, качественного оборудования — до 70 тысяч часов. Стоимость увеличится в 3 раза, срок службы останется прежним, но частой замены не потребуется.

Оцените статью
Добавить комментарий