Как подобрать драйвер для светодиодной ленты

Как правильно подобрать драйвер для светодиодов

Лидирующую позицию среди наиболее эффективных источников искусственного света занимают сегодня светодиоды. Это во многом является заслугой качественных источников питания для них. При работе совместно с правильно подобранным драйвером, светодиод длительно сохранит устойчивую яркость света, а срок службы светодиода окажется очень-очень долгим, измеряемым десятками тысяч часов.

Таким образом, правильно подобранный драйвер для светодиодов — залог долгой и надежной работы источника света. И в этой статье мы постараемся раскрыть тему того, как правильно выбрать драйвер для светодиода, на что обратить внимание, и какие вообще они бывают.

Драйвером для светодиодов называют стабилизированный источник питания постоянного напряжения или постоянного тока. Вообще, изначально, светодиодный драйвер — это источник стабильного тока, но сегодня даже источники постоянного напряжения для светодиодов называют светодиодными драйверами. То есть можно сказать, что главное условие — это стабильные характеристики питания постоянным током.

Электронное устройство (по сути — стабилизированный импульсный преобразователь) подбирается под необходимую нагрузку, будь то набор отдельных светодиодов, собранных в последовательную цепочку, или параллельный набор таких цепочек, либо может быть лента или вообще один мощный светодиод.

Стабилизированный источник питания постоянного напряжения хорошо подойдет для питания светодиодных лент, LED-линеек, или для запитки набора из нескольких мощных светодиодов, соединенных по одному параллельно, — то есть когда номинальное напряжение светодиодной нагрузки точно известно, и достаточно только подобрать блок питания на номинальное напряжение при соответствующей максимальной мощности.

Обычно это не вызывает проблем, например: 10 светодиодов на напряжение 12 вольт, по 10 ватт каждый, – потребуют 100 ваттный блок питания на 12 вольт, рассчитанный на максимальный ток в 8,3 ампера. Останется подрегулировать напряжение на выходе при помощи регулировочного резистора сбоку, – и готово.

Для более сложных светодиодных сборок, особенно когда соединяется несколько светодиодов последовательно, необходим не просто блок питания со стабилизированным выходным напряжением, а полноценный светодиодный драйвер — электронное устройство со стабилизированным выходным током. Здесь ток является главным параметром, а напряжение питания светодиодной сборки может автоматически варьироваться в определенных пределах.

Для ровного свечения светодиодной сборки, необходимо обеспечить номинальный ток через все кристаллы, однако падение напряжения на кристаллах может у разных светодиодов отличаться (поскольку немного различаются ВАХ каждого из светодиодов в сборке), – поэтому напряжение не будет на каждом светодиоде одним и тем же, а вот ток должен быть одинаковым.

Светодиодные драйверы выпускаются в основном на питание от сети 220 вольт или от бортовой сети автомобиля 12 вольт. Выходные параметры драйвера указываются в виде диапазона напряжений и номинального тока.

Например, драйвер с выходом на 40-50 вольт, 600 мА позволит подключить последовательно четыре 12 вольтовых светодиода мощностью по 5-7 ватт. На каждом светодиоде упадет приблизительно по 12 вольт, ток через последовательную цепочку составит ровно по 600 мА, при этом напряжение 48 вольт попадает в рабочий диапазон драйвера.

Драйвер для светодиодов со стабилизированным током — это универсальный блок питания для светодиодных сборок, причем эффективность его получается довольно высокой и вот почему.

Мощность светодиодной сборки — критерий важный, но чем обусловлена эта мощность нагрузки? Если бы ток был не стабилизированным, то значительная часть мощности рассеялась бы на выравнивающих резисторах сборки, то есть КПД оказался бы низким. Но с драйвером, обладающим стабилизацией по току, выравнивающие резисторы не нужны, вот и КПД источника света получится в результате очень высоким.

Драйверы разных производителей отличаются между собой выходной мощностью, классом защиты и применяемой элементной базой. Как правило, в основе — импульсный ШИМ-преобразователь на специализированной микросхеме, со стабилизацией выхода по току и с защитой от короткого замыкания и перегрузки.

Питание от сети переменного тока 220 вольт или постоянного тока с напряжением 12 вольт. Самые простые компактные драйверы с низковольтным питанием могут быть выполнены на одной универсальной микросхеме, но надежность их, про причине упрощения, ниже. Тем не менее, такие решения популярны в автотюнинге.

Выбирая драйвер для светодиодов следует понимать, что применение резисторов не спасает от помех, как и применение упрощенных схем с гасящими конденсаторами. Любые скачки напряжения проходят через резисторы и конденсаторы, и нелинейная ВАХ светодиода обязательно отразится в виде скачка тока через кристалл, а это вредно для полупроводника. Линейные стабилизаторы — тоже не лучший вариант в плане защищенности от помех, к тому же эффективность таких решений ниже.

Лучше всего, если точное количество, мощность, и схема включения светодиодов будут заранее известны, и все светодиоды сборки будут одинаковой модели и из одной партии. Затем выбирают драйвер.

На корпусе обязательно указывается диапазон входных напряжений, выходных напряжений, номинальный ток. Исходя из этих параметров выбирают драйвер. Обратите внимание на класс защиты корпуса.

Для исследовательских задач подходят, например, бескорпусные светодиодные драйверы, такие модели широко представлены сегодня на рынке. Если потребуется поместить изделие в корпус, то корпус может быть изготовлен пользователем самостоятельно.

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

Светодиодные ленты рассчитаны на относительно невысокое напряжение питания 5, 12, 24 или 36В. У нас в сети 220В, поэтому подключение подсветки напрямую к розетке невозможно. Чтобы система LED освещения работала, подключать ее нужно только через блок питания (драйвер, трансформатор). Это сравнительно недорогое устройство, которое преобразует 220 В сети в напряжение, которое необходимо ленте. Так трансформатор обеспечивает надежную и долговечную работу LED подсветки. Когда покупатель определился с системой освещения, обычно появляется вопрос о том, как подобрать блок питания для светодиодной ленты. Эта статья как раз посвящена решению данной проблемы.

Для выбора нужно знать параметры вашей LED подсветки и предлагаемых БП. К основным характеристикам драйверов относятся:

• напряжение;
• мощность;
• класс защиты;
• габариты;
• наличие диммирования.

Рассмотрим каждый из этих параметров подробнее, чтобы вы смогли наверняка рассчитать, какой блок питания нужен для светодиодной ленты в вашем случае.

Выбор напряжения питания

Для начала при выборе драйвера стоит узнать напряжение питания LED ленты. Обычно распространены изделия с напряжением 12 или 24В. Трансформатор должен иметь такое же значение. Принцип здесь простой:

• откройте технические характеристики ленты и найдите нужный вам параметр;
• допустим, лента питается от напряжения 12В;
• тогда выбирайте блок питания 12В.

Для светодиодной подсветки с напряжением 24В, соответственно, подходит БП на 24В.

Как узнать минимальную мощность блока

Следующий критерий выбора – значение мощности драйвера. Это очень важный момент, так как от расчета мощности блока питания для светодиодной ленты зависит, сколько он проработает.

У каждой ленты своя яркость, а значит и своя потребляемая мощность на 1 погонный метр. Обычно, чем ярче диоды, тем выше показатель потребляемой мощности. Обычно вы можете найти этот параметр перед покупкой в характеристиках LED ленты на сайте. А если вы уже купили подсветку, то смотрите значение на упаковке, например, 4,2 или 28,8 Вт/м.

Теперь приведем пример того, как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты:

1. Допустим, у нас есть 10 метров ленты с потреблением 9,6 Вт/м.
2. Определяем потребление следующим образом: 10 м * 9,6 Вт = 96 Вт.
3. К полученному значению прибавляем 15–20% запаса мощности – обязательное условие, чтобы БП прослужил достаточно долго. Запас в 20% рассчитывается следующим образом: 96 Вт * 0,2 = 19,2 Вт. Теперь прибавляем это значение: 96 Вт + 19,2 Вт = 115,2 Вт.
4. Согласно расчетам, для работы 10 м ленты с удельным потреблением 9,6 Вт нужен трансформатор питания мощностью не меньше 115 Вт. Полученное значение нужно сравнить с параметрами имеющихся на рынке драйверов.
5. Заходим в каталог интернет-магазина LedRus и выбираем ближайший по мощности трансформатор с округлением в большую сторону. В нашем случае идеально подходит БП на 120 Вт, но можно поставить и более мощный драйвер. Трансформатор с меньшей нагрузкой проработает дольше, но он может быть больше и стоить дороже, поэтому слишком мощный БП тоже не лучший вариант.

Теперь, зная эту схему на примере, вы можете рассчитать блок питания для светодиодной ленты самостоятельно с учетом параметров своей подсветки. Методика определения получается сравнительно простая.

Обратите внимание! Все БП мощностью от 250 Вт имеют встроенный вентилятор, который шумит при работе. Вы слышали, какие звуки издает кулер системного блока компьютера? Вентилятор драйвера работает примерно так же, и этот шум придется слышать всякий раз, когда вы включаете свет. Если вас это не устраивает, вместо одного мощного драйвера можно установить блоки мощностью поменьше, которые идут без кулера. Например, вместо трансформатора на 500 Вт можно подключить два БП по 250 Вт без системы охлаждения. Как видите, при любой ситуации есть выбор.

Класс IP защиты

Следующий шаг подбора блока питания для светодиодной ленты заключается в выборе класса ip защиты. Этот параметр показывает, насколько драйвер защищен от внешних воздействий, то есть пыли, грязи и влаги.

Блоки питания выпускают со следующими классами защиты:

• IP20-33 – открытые БП с минимальной защитой. Такие модели обычно имеют перфорированный (дырявый) корпус, из которого хорошо отводится тепло. Эти драйвера подходят только для сухих отапливаемых помещений, но даже в таком случае это не лучший вариант, так как внутренние части прибора не защищены от пыли, мелких предметов, шерсти домашних животных и т. п. Все это негативно влияет на систему в целом. Зато открытые драйверы наиболее экономичные.
• IP65 – закрытые БП (обычно в пластиковом корпусе). Такой вариант хорошо подходит для размещения внутри помещений или автомобилей. Такой драйвер внешне напоминает БП от ноутбука. Прибор хорошо защищен от проникновения воды под любым углом, поэтому подходит для комнат с высокой влажностью. Если собираетесь организовать подсветку в ванне или на кухне, стоит купить как раз такой драйвер. Но трансформатор с классом ip65 нельзя использовать для наружного применения и погружения под воду.
• IP67-68 – герметичные БП с максимальной защитой. Корпус обычно выполнен из алюминия и полностью герметичен. Попадание влаги или пыли ему не грозит, благодаря чему трансформатор одинаково хорошо подходит для размещения внутри и снаружи зданий. Такие драйвера используют для подсветки наружных рекламных вывесок, фасадов зданий, а также в условиях очень высокой влажности. Устройства выдерживают погружение под воду на определенную глубину и время, а также работают при широком диапазоне температур от -25 до +85 градусов.

Таким образом, выбор блока питания для светодиодной ленты в данном случае зависит от условий размещения. Если вы организуете подсветку на улице или в комнатах с высоким уровнем влажности, стоит однозначно выбирать герметичный прибор. А для закрытых помещений с нормальной влажностью можно сэкономить и взять открытый БП.

Габариты

Когда вы решили, какой блок питания выбрать для светодиодной ленты по напряжению, мощности и классу защиты, самое время задуматься о его габаритах. Размеры драйвера имеют немаловажное значение, если его нужно спрятать. Производители позаботились об этом и предусмотрели несколько вариантов БП с разными габаритами, но одинаковыми параметрами.

При оценке размеров возможны следующие варианты:

• габариты устраивают, устройство помещается, например, за карниз или под плинтус – оставляем как есть;
• слишком большой прибор, непонятно, куда его спрятать – можно сделать специальную нишу, полку или полость в стене, которая закрывается декоративной дверцей;
• все равно не помещается – выводим трансформатор в техническое помещение.

Стоит учитывать, что мощный драйвер может иметь достаточно большие габариты, так что в порой разумнее пересмотреть схему подключения подсветки. Возможно, один трансформатор стоит заменить несколькими маленькими БП с меньшей мощностью, которые намного легче спрятать. Кроме того, существуют модели драйверов с одинаковыми параметрами, но разной формой: прямоугольные широкие или вытянутые в длину, квадратные. В продаже также бывают компактные БП, но они стоят дороже обычных.

Обратите внимание! Устанавливать трансформатор нужно в месте, где предусмотрена циркуляция воздуха для естественного охлаждения прибора. Кроме того, нужно предусмотреть удобный доступ к устройству для обслуживания и замены. При правильном выборе БП прослужит долго, но случаи выхода из строя все же нельзя полностью исключать.

Выбор сечения кабеля для подключения

Устанавливать драйвер стоит не вплотную к LED ленте, а на некотором расстоянии от нее, но не больше 15–20 метров. Чем дальше трансформатор от источников света, те большее сечение кабеля требуется.

Если прибор находится на значительном расстоянии, нужно учитывать потери мощности, которые может создать соединяющий провод. Зависимость в этом случае простая: кабели с большим сечением дают меньшие потери мощности.

Диммирование

Сейчас многие пользователи отдают предпочтение LED лентам с диммером. Устройство позволяет менять интенсивность подсветки, регулируя количество энергии, которое передается от сети к подсветке.

Владельцы светодиодных лент часто ищут диммируемые БП, полагая, что яркость светодиодного освещения можно менять с помощью реостатного диммера, который располагается в цепи перед блоком. Это распространенная ошибка, так как LED лента в действительности управляется отдельными контроллерами и диммерами, которые устанавливаются между трансформатором и источником света. То есть диммируемые БП не нужны, так как управление осуществляется после блока.

Однако спрос порождает предложение, и теперь в продаже широко распространены диммируемые драйверы. Но их использование сопровождается сложностями, так как такие БП работают нестабильно и менее надежны, чем стандартные устройства. Кроме того, диммирование происходит не плавно, а рывками, а пользователь не может снизить яркость ниже определенного порога в 10-30% от общей яркости источника света.

Так происходит, потому что основное количество современных LED лент с классическими диммерами работают некорректно. Старые диммеры рассчитаны на более мощные источники света, они не воспринимают минимальную нагрузку от светодиодов на сниженной яркости. «Регуляторы» начинают работать, только когда потребление источника света преодолевает какой-то порог, который индивидуален для каждого диммера.

Для чего нужен и как выбрать драйвер для светодиодного освещения

Светодиодное освещение получило большую популярность. Среди осветительных приборов данного класса очень удобна светодиодная лента – за счет легкости ее монтажа. Для обеспечения стабильного электропитания нужен преобразователь напряжения – драйвер для светодиодной ленты. Так называемый led driver гарантирует пользователю качество свечения и долговечность работы светодиодов.

Назначение и принцип работы

Драйвер для светодиода – это электронное устройство, стабилизированный импульсный преобразователь. Функциональное назначение заключается в стабилизации тока, поступающего к led-лампе. Именно тока, в отличие от блока питания, стабилизирующего напряжение. На сегодняшний день блоки питания также называют драйверами для светодиодов, основное условие – устойчивые параметры питания постоянным током.

Блок питания трансформирует переменное напряжение 220 В в постоянное заданной величины. Подходит для запитки светодиодных лент, Led планок и отдельных светодиодов, собранных по одному параллельно, когда напряжение на всех элементах неизменное. В этом случае выходное напряжение, указанное на корпусе блока питания, должно соответствовать значению, указанному на светодиодной ленте. А ток, заявленный на БП, должен быть выше тока нагрузки всех светодиодов сборки.

Пример расчета: 1 метр светодиодной ленты напряжения 12 В с плотностью диодов 60 штук на метр потребляет 0,4 А, 5 метров потребляет 2 А, блок питания должен быть с выходным напряжением 12 В и с током выше 2 А (5 Ампер подойдет). Но в данной статье речь пойдет именно о лед-драйверах, стабилизирующих ток.

Драйвер обеспечивает равномерное свечение более разветвленных светодиодных конструкций, в которых наблюдается различное падение напряжений на светодиодах. Стабилизатор предоставляет одинаковое значение тока во всех точках, а выходное напряжение меняется в заданном диапазоне. Мощность сложной светодиодной схемы увеличивается, но как обеспечить полноценное электропитание?

При переменном токе значительная доля мощности теряется на сглаживающих резисторах сборки, и КПД падает. Но с драйвером, стабилизирующим ток, сглаживающие сопротивления не требуются, а КПД остается очень высоким.

Применяются для запитки светодиодного освещения от электрической сети 220 В в помещениях. Для питания лед-диодов в автомобилях, велосипедных фарах, ручных фонариках.

Основные характеристики

Параметры указаны на корпусе лед-драйвера:

1. Номинальная мощность – определяет нагрузку, которую можно подключить к данному преобразователю, зависит от мощности каждого диода, цвета и количества.
2. Рабочий ток – прямо пропорционален мощности светодиодов и интенсивности их излучения.
3. Выходное напряжение – зависит от схемы соединения светодиодов и их количества.

Мощность номинальная рассчитывается по формуле:

где PLED – мощность одного диода (часто встречающиеся 0,35 А и 0,7 А),

N – количество диодов в схеме.

Мощность драйвера (указана на корпусе) должна быть больше расчетного значения на 20–30%. Pmax = 1,3*Pн. Мощность нагрузки зависит от цвета следующим образом:

• красный диод имеет падение напряжения 1,9–2,4 В при 0,35 А. Мощность составит в среднем 0,75 Вт.
• зеленый диод имеет падение напряжения 3,3–3,9 В при 0,35 А. Мощность составит в среднем 1,25 Вт.

Драйвером на 10 Вт можно запитать 13 красных или 8 зеленых светодиодов.

Существуют почти все цвета светодиодов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, белый. Величины падения напряжения можно посмотреть в техдокументации на диод.

По типу устройства драйверы делятся на линейные и импульсные:

1. Линейные – основываются на токовом генераторе с р-канальным транзистором. Дают плавную стабилизацию тока при нестабильном напряжении. Простая конфигурация, небольшой КПД = 85%, дешевизна и большая теплоотдача предполагают использование в маломощных схемах светодиодов. Плюс – плавный режим работы, не создающий электромагнитные высокочастотные помехи.
2. Импульсные – образуют на выходе высокочастотные импульсы. Принцип работы – ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Средняя величина выходного тока обеспечивается коэффициентом заполнения (отношение длительности импульса к количеству повторений). Изменение значения среднего тока на выходе происходит из-за вариации величины заполнения от 10 до 80% при неизменной частоте импульсов. Широкое применение получили благодаря высокому КПД (95%), длительному сроку службы и малым размерам. К минусам относится высокий уровень помех.

По наличию гальванической развязки, которая предоставляет повышенный КПД, надежность и безопасность, предпочтение стоит отдавать драйверам, обладающим этим свойством. Если гальванической развязки нет, драйвер стоит дешевле, но есть опасность удара электротоком (нет защиты).

Срок службы

Преобразователь питания служит меньше, чем светодиоды. Оптика проработает 100 тысяч часов, а работа драйвера зависит от эксплуатационных условий – скачков напряжения, перепадов температур, влажности и рабочей нагрузки. Неполная загруженность преобразователя по мощности вредна тем, что неиспользованная мощность возвращается в сеть, создавая перегрузку драйверу.

Срок службы также зависит от качества:

• низкого качества – 20 тысяч часов (подходит для эксплуатации в бытовых помещениях);
• среднего качества – 50 тысяч часов;
• высокого качества из брендовых компонентов – 70 тысяч часов.

Следует делать выбор, исходя из окупаемости.

Схема драйвера для светодиодов своими руками

Для изготовления обыкновенного драйвера для светодиода своими руками понадобится 2 транзистора и 2 резистора. Стабилизацию тока, протекающего через диод, производит мощный полевой n-канальный транзистор VT2. Резистор R2 устанавливает наибольший ток, поступающий на светодиод, выполняет функцию датчика тока для транзистора VT1 в цепи обратной связи.

Когда ток, проходящий через VT2, увеличивается, напряжение на R2 падает и транзистор VT1 открывается, снижая напряжение на затворе VT2. Токовое значение на диоде уменьшается и происходит стабилизация выходного тока. Запитать схему можно блоком питания 12в и 0,5 А.

Входное напряжение должно быть минимум на 1–2 В больше падения напряжения на диоде. Сопротивление R2 должно рассеивать мощность 1–2 Вт, в зависимости от нужного тока и питающего напряжения. Транзистор VT2 рассчитан на ток не менее 500 мА: IRFЯ48, IRFZ44N, IRF530. VT1 – маломощный биполярный npn транзистор: BC547, 2N3904, 2N2222, 2N5088 мощностью 0,125-0,25 Вт, сопротивлением 100 вОм. Монтаж можно произвести без платы, так как количество компонентов небольшое.

Как подобрать драйвер для светодиодов

На рынке предлагается широкий выбор драйверов для светодиодов. Многие стабилизаторы не соответствуют указанным параметрам, часто этим грешат китайские производители. Недорогие драйверы «подозрительных» производителей могут занижать мощность и вместо обозначенных 50 Вт фактически выдавать 40 Вт. К тому же у них непродолжительное время работы. Перед покупкой следует отдавать предпочтение брендовым производителям с большим количеством часов работы.

Расчет выбора драйверов для светодиодов

Перед приобретением устройства желательно определиться, какие параметры требуются для драйвера. Взять для примера 6 светодиодов током 0,3 А с падением напряжения 12В. Выбор драйвера определяется схемой соединения светодиодов:

1. Параллельная схема – потребуется преобразователь на 6 В и ток 0,6 А. Напряжения нужно вдвое меньше, но тока – вдвое больше. Минус схемы: токи в отдельной ветке различны из-за неодинаковых параметров светодиодов, поэтому одна из веток будет светиться интенсивней, чем вторая.
2. Последовательная схема – потребуется драйвер на 12 В и ток 0,3 А. Цепь одна с одинаковым током на всем протяжении. Диоды излучают свет все с одинаковой яркостью. Минус схемы – при большом количестве диодов потребуется преобразователь с очень большим напряжением.
3. Последовательно-параллельная схема – потребуется driver с такими же характеристиками, как при параллельной схеме, но диоды будут светить с одинаковой интенсивностью. Минус схемы – в первый момент подачи питания в одном из диодов (из-за различных характеристик) может оказаться ток, превышающий номинальное значение в два раза. Светодиоды выдерживают непродолжительные скачки тока, но все же эта схема менее предпочтительна. Не допускается соединять более двух диодов параллельно, так как скачок тока будет значительным и может вывести из строя осветительный элемент.

Во всех трех случаях мощность драйвера одинакова, составляет 3,6 Вт (Ватт), рассчитывается по формуле:

где I – сила тока (Ампер), U – напряжение (Вольт).

Мощность преобразователя не зависит от схемы соединения светодиодов, а зависит лишь от их количества.

Приобрести данный товар можно в:

• интернет-магазинах производителей, Aliexpress или Ebay;
• специальных пунктах реализации электроники и радиодеталей.

Рекомендуется тщательно подбирать драйверы для светодиодов, от этого зависит срок их службы.

LED драйвер. Зачем он нужен и как его подобрать?

В последнее время потребители всё чаще интересуются светодиодным освещением. Популярность LED ламп вполне обоснована – новая технология освещения не выделяет ультрафиолетового изучения, экономична, а срок службы таких ламп – более 10 лет. Кроме того, при помощи LED элементов в домашних и офисных интерьерах, на улице легко создать оригинальные световые фактуры.

Если вы решились приобрести для дома или офиса такие приборы, то вам стоит знать, что они очень требовательны к параметрам электросетей. Для оптимальной работы освещения вам понадобится LED — драйвер. Так как строительный рынок переполнен устройствами как различного качества так и ценовой политики, перед тем, как приобрести светодиодные устройства и блок питания к ним, не лишним будет ознакомиться с основными советами, которые дают специалисты в этом деле.

Для начала рассмотрим, для чего нужен такой аппарат как драйвер.

Каково предназначение драйверов?

Драйвер (блок питания) — это устройство, которое выполняет функции стабилизации тока, протекающего через цепь светодиодов, и отвечает за то, чтобы купленный вами прибор отработал гарантированное производителем количество часов. При подборе блока питания необходимо для начала досконально изучить его выходные характеристики, среди которых ток, напряжение, мощность, коэффициент полезного действия (КПД), а также степень его защиты т воздействия внешних факторов.

К примеру, от проходных характеристик тока зависит яркость светодиод. Цифровое обозначение напряжения отражает диапазон, в котором функционирует драйвер при возможных скачках напряжения. Ну и конечно чем выше КПД, тем более эффективно будет работать устройство, а срок его эксплуатации будет больше.

Где применяются LED драйвера?

Электронное устройство – драйвер — обычно питается от электрической сети в 220В, но рассчитан на работу и с очень низким напряжением в10, 12 и 24В. Диапазон рабочего выходного напряжения, в большинстве случаев, составляет от 3В до нескольких десятков вольт. К примеру, вам нужно подключить семь светодиодов напряжением 3В. В этом случае потребуется драйвер с выходным напряжением от 9 до 24В, который рассчитан на 780 мА. Обратите внимание, что, несмотря на универсальность, такой драйвер будет обладать малым коэффициентом полезного действия, если дать ему минимальную нагрузку.

Если вам нужно установить освещение в авто, вставить лампу в фару велосипеда, мотоцикла, в один или два небольших уличных фонаря или в ручной фонарь, питания от 9 до 36В вам будет вполне достаточно.

LED –драйверы по мощнее необходимо будет выбирать, если вы намерены подключить светодиодную систему, состоящую из трех и более устройств, на улице, выбрали её для оформления своего интерьера, или же у вас есть настольные офисные светильники, которые работают не менее 8 часов в день.

Как работает драйвер?

Как мы уже рассказывали, LED — драйвер выступает источником тока. Источник напряжения создает на своем выходе некоторое напряжение, в идеале не зависящее от нагрузки.

Например, подключим к источнику напряжением 12 В резистор 40 Ом. Через него пойдет ток величиной 300мА.

Теперь включим сразу два резистора. Суммарный ток составит уже 600мА.

Блок питания поддерживает на своем выходе заданный ток. Напряжение при этом может изменяться. Подключим так же резистор 40Ом к драйверу 300мА.

Блок питания создаст на резисторе падение напряжения 12В.

Если подключить параллельно два резистора, ток также будет 300мА, а напряжение упадет в два раза.

Каковы основные характеристики LED — драйвера?

При подборе драйвера обязательно обращайте внимание на такие параметры, как выходное напряжение, потребляемая нагрузкой мощность (ток).

— Напряжение на выходе зависит от падения напряжения на светодиоде; количества светодиодов; от способа подключения.

— Ток на выходе блока питания определяется характеристиками светодиодов и зависит от их мощности и яркости, количества и цветового решения.

Остановимся на цветовых характеристиках LED — ламп. От этого, к слову, зависит мощность нагрузки. Например, средняя потребляемая мощность красного светодиода варьирует в пределах 740 мВт. У зеленого цвета средняя мощность составит уже около 1.20 Вт. На основании этих данных можно заранее просчитать, какой мощности драйвер вам понадобится.

Чтобы вам легче было просчитать общую потребляемую мощность диодов, предлагаем использовать формулу.

P=Pled x N

где Pled — это мощность LED, N — количество подключаемых диодов.

Еще одно важное правило. Для стабильной работы блока питания запас по мощности должен быть хотя бы 25%. То есть должно выполняться следующее соотношение:

Pmax ≥ (1.2…1.3)xP

где Pmax — это максимальная мощность блока питания.

Как правильно подсоединять светодиоды-LED?

Подключать светодиоды можно несколькими способами.

Первый способ – это последовательное введение. Здесь потребуется драйвер напряжением 12В и током 300мА. При таком способе светодиоды в лампе или на ленте горят одинаково ярко, но если вы решитесь подключить большее число светодиодов, вам потребуется драйвер с очень большим напряжением.

Второй способ — параллельное подключение. Нам подойдет блок питания на 6В, а тока будет потребляться примерно в два раза больше, чем при последовательном подключении. Есть и недостаток — одна цепь может светить ярче другой.

Последовательно-параллельное соединение – встречается в прожекторах и других мощных светильниках, работающих и от постоянного, и от переменного напряжения.

Четвертый способ — подключение драйвера последовательно по два. Он наименее предпочтителен.

Есть еще и гибридный вариант. Он соединил в себе достоинства от последовательного и параллельного соединения светодиодов.

Специалисты советуют драйвер выбирать перед тем, как вы купите светодиоды, да еще и желательно предварительно определить схему их подключения. Так блок питания будет для вас более эффективно работать.

Линейные и импульсные драйверы. Каковы их принципы работы?

Сегодня для LED ламп и лент выпускают линейные и импульсные драйверы.
У линейного выходом служит генератор тока, который обеспечивает стабилизацию напряжения, не создавая при этом электромагнитных помех. Такие драйверы просты в использовании и не дорогие, но невысокий коэффициент полезного действия ограничивает сферу их применения.

Импульсные драйверы, наоборот, имеют высокий коэффициент полезного действия (около 96%), да еще и компактны. Драйвер с такими характеристиками предпочтительнее использовать для портативных осветительных приборов, что позволяет увеличить время работы источника питания. Но есть и минус – из-за высокого уровня электромагнитных помех он менее привлекателен.

Нужен светодиодный драйвер на 220В?

Для включения в сеть 220В выпускаются линейные и импульсные драйверы. При этом если блоки питания обладают гальванической развязкой (передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ним), они демонстрируют высокий коэффициент полезного действия, надежность и безопасность в эксплуатации.

Без гальванической развязки блок питания обойдется вам дешевле, но будет не столь надежным, потребует осторожности при подсоединении из-за опасности удара током.

При подборе параметров по мощности специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на светодиодных драйверах с мощностью, превышающей необходимый минимум на 25%. Такой запас мощности не даст электронному прибору и питающему устройству быстро выйти из строя.

Стоит ли покупать китайские драйверы?

Made in China – сегодня на рынке можно встретить сотни драйверов различных характеристик, произведенных в Китае. Что же они собой представляют? В основном это устройства с импульсным источником тока на 350-700мА. Низкая цена и наличие гальванической развязки позволяют таким драйверам быть в спросе у покупателей. Но есть и недостатки прибора китайской сборки. Зачастую они не имеют корпуса, использование дешевых элементов снижает надежность драйвера, да еще и отсутствует защита от перегрева и колебаний в электросети.

Китайские драйверы, как и многие товары, выпускаемые в Поднебесной, недолговечны. Поэтому если вы хотите установить качественную систему освещения, которая прослужит вам ни один год, лучше всего покупать преобразователь для светодиодов от проверенного производителя.

Каков срок службы led драйвера?

Драйверы, как и любая электроника, имеют свой срок эксплуатации. Гарантийный срок службы LED — драйвера составляет 30 000 часов. Но не стоит забывать, что время работы аппарата будет зависеть еще от нестабильности сетевого напряжения, уровня влажности и перепада температур, влияния на него внешних факторов.

Неполная загруженность драйвера также снижает срок эксплуатации прибора. К примеру, если LED – драйвер рассчитан на 200Вт, а работает на нагрузку 90Вт, половина его мощности возвращается в электрическую сеть, вызывая ее перегрузку. Это провоцирует частые сбои питания и прибор может перегореть, сослужив вам всего год.

Следуйте нашим советам и тогда не придется часто менять светодиодные устройства.

Как выбрать драйвер для светодиодов и в чем отличие от блока питания для светодиодных лент?

Для питания светодиодов нужен источник питания с постоянным током на выходе. В электротехнике постоянный токобозначается как DC (direct current), а переменное как AC (alternative current), по этому обозначению вы можете определить, что на выходе у какого-либо источника питания. Но со светодиодными изделиями не всё так просто.

На рынке возникла путаница и понятия «драйвер» для светодиодов и «драйвер» для светодиодной ленты несколько спутались. Чтобы помочь вам разобраться в том, что и как правильно называется и что нужно купить для конкретного случая, мы немного рассмотрим теорию и основные характеристики источников питания.

Источник тока и источник напряжения

А начнем мы, пожалуй, с двух важных понятий для источников питания. Их можно разделить на две основных группы:

1. Источник тока.

2. Источник напряжения.

Также есть источники питания, которые обеспечивают на выходе заданную мощность, но в сегодняшней теме мы их рассматривать не будем.

Источником тока называют источник питания на выходе, которого поддерживается постоянный ток. Выходное напряжение источника изменяется в зависимости от нагрузки — при большем её сопротивлении напряжение повышается, а при меньшем — понижается, согласно закону Ома. Его задача обеспечить заданное значение тока при любых обстоятельствах.

Пределы изменения напряжения на выходных зажимах реального источника тока ограничиваются выходной мощностью:

Простыми словами — выходная мощность зависит от сопротивления нагрузки. Так как для протекания одного и того же тока на большее сопротивление нужно подать большее напряжение, то и мощность затратится большая.

Источником напряжения называют устройство, у которого не изменяется выходное напряжение, а ток зависит от сопротивления нагрузки и также изменяется согласно закону Ома.

Давайте разберемся, в чем разница между ними и что значит всё выше сказанное:

1. Ток источника напряжения зависит от сопротивления нагрузки. Если его выходные зажимы соединить накоротко (замкнуть), то ток идеального источника напряжения будет стремиться к бесконечности. Ток реального источника напряжения будет ограничен его внутренним сопротивлением, сопротивлением контактов и проводника которым его замыкали. Короткое замыкание – аварийный режим работы для реального источника напряжения. Но холостой ход (когда нагрузка не подключена) – нормальный режим работы, а выходной ток в нём равен нулю.
2. Ток источника тока всегда постоянен. Поэтому режим короткого замыкания для него не отличается от режима работы под нагрузкой — выходное напряжение реального источника будет стремиться к нулю, чтобы обеспечить установленный ток при текущем сопротивлении нагрузки (переходное сопротивление контактов и сопротивление проводника). Но режим холостого хода — аварийный, так как выходное напряжение реального источника тока будет увеличиваться до тех пор либо пока не пробьёт воздушный промежуток между выходными контактами, а, что более реально, пока источник не выйдет из строя.

Какое питание должно быть у светодиодов?

Светодиоды питаются постоянным стабилизированным током. Соответственно светодиод должен получать питание от источника тока. При этом для того, чтобы светодиод начал пропускать ток нужно приложить между анодом и катодом определенное напряжение, чтобы перевести PN-переход в прямое смещение. Для светодиодов разных цветов и мощности это напряжение может отличаться и зависит от материалов, из которых они сделаны. Самый распространенный вариант – светодиоды белого свечения, для их работы нужно подать напряжение порядка 3-3,7 вольт.

Но на практике различают два варианта подключения светодиодов:

1. К блоку питания, у которого на выходе постоянное напряжение. В этом случае режим работы и рабочий ток светодиода задаётся с помощью токоограничительных резисторов. Пример такого применения — светодиодные ленты , батарейные фонари малой мощности, индикаторные светодиоды, бюджетные лампочки.
2. К источнику питания, у которого на выходе постоянный ток. В этом случае кроме светодиодов к источнику не подключается никаких резисторов или чего-либо еще. Светодиодов одинаковой мощности может подключаться несколько штук последовательно. Такое решение чаще используется для мощных светодиодов (1 ватт и больше) и светодиодных матриц (мощностью в десятки ватт), на практике встречается в карманных фонариках с мощными светодиодами типа Cree XML разных модификаций, в мощных источниках света типа уличных фонарей и прожекторов, качественных светильниках и светодиодных лампах.

Источники питания для светодиодных изделий

Теперь, когда вы знаете отличия источника тока и источника напряжения и как нужно питать светодиоды, перейдем к разговору о том, чем питают различные светодиодные приборы. На рынке источников питания для светотехнической продукции сложилась некоторая путаница, которая может ввести в заблуждение неискушенного потребителя.

Светодиодные ленты появились на рынке раньше, чем мощные светодиоды, источники питания для них назывались «блок питания для светодиодной ленты». Позже появились мощные светодиоды и, так как их нерационально питать через токоограничивающий резистор, промышленностью начали выпускаться источники питания со стабилизированным током на выходе, их можно найти в магазинах под названием «драйвер для светодиода». Но, по какой-то непонятной для меня причине, почти во всех магазинах блоки питания для светодиодных лент начали называться «драйвер для светодиодной ленты».

Название «драйвер для светодиодной ленты» в принципе правильное, но это устройство значительно отличается от драйвера для светодиодов. Они не взаимозаменяемы и путать их нельзя. Как отмечалось выше, для светодиодных лент используют блоки питания с постоянным выходным напряжением, а для светодиодов – со стабилизированным током.

Основные характеристики блоков питания для светодиодных лент :

– входное напряжение или «input voltage»;

– выходное напряжение или «output voltage» — 12В, 24В (это самые распространенные напряжения питания светодиодных лент);

– выходной ток или «output current» — зависит от мощности;

– мощность или output power.

В этом случае выходной ток отражает максимальную силу тока, которую может отдавать блок питания нагрузке. Потребление зависит от количества метров подключенной ленты.

Ниже вы видите удачный пример неправильного наименования прибора, о чем говорилось выше. Указано что это «LED driver»,но ниже приписка о том что у него выходное напряжение постоянно. Выходной ток в 3А – это не такой выходной ток как у драйвера (которые не меняется от нагрузки), а как и у обычных блоков питания для светодиодных лент — это максимальный выходной ток, нагрузка может потреблять от 0 до 3 А. На предыдущем рисунке вы могли видеть, что блоки питания для светодиодных лент обычно подписаны как «Power Supply», что переводится как «источник питания».

Такой подход производителей к наименованию своих изделий стал причиной недопониманий между покупателями и консультантами в магазинах, которые далеки от того, чем торгуют.

Основные характеристики драйверов для светодиодов:

– входное напряжение или «input voltage»;

– выходное напряжение или «output voltage» — зависит от мощности;

– выходной ток или «output current» — фиксированное значение, разное для каждого конкретного случая;

– мощность или «output power».

Здесь выходной ток установлен на определенном значении, а выходное напряжение изменяется в зависимости от количества подключенных к драйверу светодиодов и номинального падения напряжения на них.

При этом падение напряжение на светодиоде необходимое для протекания через него номинального тока и работе при номинальной мощности будет изменяться — чем больше температура тем больше ток при том же напряжении. Так как драйвер выдаёт стабилизированный ток, то и эта проблема решается, и во время работы драйвер подстраивает напряжение и светодиод продолжает работать в номинальном режиме.

Характеристики, указанные на разных драйверах, как вы можете видеть на среднем драйвере указано не выходное напряжение, а сколько можно подключить светодиодов и их мощность — 13-21х1Вт (от 13 до 21 светодиода мощность 1 Вт последовательно), это значит что выходной ток у него 300 мА, а диапазон напряжений около 40-65 вольт.

При этом на светодиодных матрицах и на COB-светодиодах падение напряжение может быть и 30 и больше вольт. Это связано с тем, что под единым слоем люминофора на самом деле установлен каскад соединенных между собой светодиодов, но визуально кажется, что это один большой светодиод. Эти параметры следует смотреть в технической документации на матрицу, найти её можно в интернете по запросу типа «datasheet /маркировка матрицы/»

Как выбрать драйвер для светодиодов

Сила тока на выходе (output current) — это основной параметр при выборе драйвера для светодиодов.

Выходное напряжение (output voltage) — это второй по важности параметр, на который следует обращать внимания. Он показывает, сколько светодиодов можно подключить к драйверу. При этом они почти всегда соединяются последовательно. Выходное напряжение всегда указывается в виде диапазона, например, от 3 до 12 вольт. Здесь всё достаточно просто — делим выходное напряжение на 3.7 вольта (если подключать будем белые светодиоды) и получаем, сколько можно подключить светодиодов к драйверу.

При выборе драйвера обращайте внимание на минимальное напряжение. Если диапазон указан, например, 30-80 вольт, а у вас подключается всего 5 светодиодов, т.е. суммарное падение напряжения на них лежит в пределе 15-19 вольт, то такой драйвер не сможет работать. Он либо совсем не запустится, либо будет плохо работать: циклично запускаться и отключаться, свет будет мерцать и так далее.

Именно по этим параметрам можно отличить драйвер для светодиода от блока питания для светодиодной ленты, вы можете видеть различия в характеристиках, указанных на этикетках, на иллюстрации ниже.

Чтобы правильно подобрать драйвер по току нужно смотреть на характеристики светодиодов, которые будут к нему подключаться .

Например, для светодиода мощность в 1 ватт нужна сила тока в 300-350 мА, а для светодиода в 3 ватта нужна сила тока в 1А. Такой пример приведен, потому что светодиоды типа emitter достаточно сильно распространены в светотехнической продукции именно в 1 и 3 ваттных исполнениях.

На иллюстрации приведены характеристики некоторых светодиодов и светодиодных матриц. Как вы могли убедиться они бывают совершенно разными как по потребляемому току, так и по номинальному напряжению.

Поэтому при замене драйвера в светильнике в первую очередь нужно смотреть на маркировку того что вышел из строя, и только если маркировка выгорела или её изначально не было – начинать разбираться, сколько стояло светодиодов, как они были подключены и какой тип светодиода или матрицы установлен.

Источники:

http://electrik.info/ledlight/1266-kak-pravilno-podobrat-drayver-dlya-svetodiodov.html
http://ledrus.org/blog/svetodiodnaya-lenta/kak-podobrat-blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoy-lenty/
http://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/drajver-dlya-svetodiodnoj-lenty.html
http://electrongrad.ru/2018/03/11/led-driver-teor/
http://zen.yandex.ru/media/id/5c9ca52b27839400b33cc158/5d72325778125e00af3125ca