Драйверы для ламп светодиодных ламп: Светодиодные драйверы для LED лент, линеек, светильников, светодиодных ламп купить

Содержание

Светодиодные драйверы для LED ламп и светодиодов Виды и типы

Сегодня я кратенько рассмотрю вопрос о том, какие драйверы устанавливают в LED лампы. Виды, типы, их характеристики. Сразу отмечу, что все драйверы светодиодных ламп можно разделить на два вида: электронные и на конденсаторах. О некоторых достоинствах и недостатках мы и поговорим сегодня. А по большому счету буду раскрывать более детально этот вопрос не много позднее и добавлять в данную статью. Таким образом, предполагаю, что «светодиодные драйверы для ламп» станет достаточно объемной. Тем более материала накопилось много.

Производят драйверы, рассчитанные на один или группу светодиодов. Рассчитанных на определенный ток.

Электронные драйверы для LED ламп


Драйвер для светодиодной лампы

Вообще, по хорошему, любой электронный  драйвер должен иметь ключевой транзистор, дабы разгрузить микросхему управления драйвером. Чтобы исключить или по максимуму сгладить пульсацию на выходе должен стоять конденсатор. Стоимость драйверов такого типа не маленькая, в отличии от балластных, но зато они стабилизируют токи до 750 мА и выше, чего обычным «бесхребетным»  не под силу. Можно. Но лучше больше 200 мА не использовать… Опять же опыт эксплуатации.

Пульсация – не один недостаток драйверов. Другим можно считать высокочастотные помехи. В случае, если ваша розетка связана с лампой ( разводка квартиры ), то не избежать проблем с приемом цифровым телевидением, IP и т.п. Естественно, будет проблематично поймать радио. Задался сейчас вопросом: “А Wi-Fi будет страдать?»… Надо поставить опыты…

В хороших драйверах для сглаживания пульсаций стоит установить электролиты, а для снижения ВЧ помех пойдет керамика. В идеале, когда в драйвере присутствует и тот и другой кондер. Но такое сочетание большая редкость. Особенно в китайских лампах. Есть некоторые «индивидуумы», но их очень мало. Когда-нибудь я поговорю о них.

Ну и еще одна общая информация. Для тех, кто любит «очумелые ручки». Вы всегда можете изменить выходной ток своего электронного драйвера, «балуясь» номиналом резисторов. Хотя, нужно ли? Уже выпускается огромное количество драйверов и подобрать нужный – не проблема. И не обязательно приобретать дорогущий. Китайцы давно научились штамповать вполне приличную электронику.

Перейдем к не менее распространенным так называемым драйверам – на конденсаторах. Я их всегда называю «так называемые». Почему? Это будет понятно из выводов в конце статьи.

Светодиодные драйверы для ламп на основе конденсаторов


Обратимся к любой стандартной схеме светодиодной лампы, использующей такие «драйверы»

Схема общая и в ряде случаев ее постоянно модифицируют. Особенно любят китайские производители выкидывать оттуда что-нибудь.

Часто в дешевых лампах мы можем «наблюдать» пульсацию в 100 процентов. В этом случае можно даже не заглядывать внутрь лампы, чтобы утверждать об отсутствии одного из конденсаторов. А именно второго. Т.к. первый необходим для регулировки выходного тока. Его – то уж точно никуда не денут))).

Для тех, кто желает самостоятельно собирать такие драйвера, есть формулы, которые можно найти в сети. И по ним рассчитать номинал конденсатора.

Это можно отнести к большому плюсу такого вида драйвера. Ведь мощность лампы можно подогнать простым подбором конденсатора. Минусом стоит отметить отсутствие электробезопасности. Прикасаться к включенной лампе руками запрещено. Электротравма обеспечена.

Еще одним плюсом можно отметить 100 процентный КПД, ведь потери будут только на самих LEDs и сопротивлениях.

Огромный минус – пульсация. Она берется в результате выпрямления сетевого напряжения и составляет порядка 100 Гц. Согласно ГОСТ и САНпИН пульсация допустима от 10-20 процентов и то, в зависимости от того, в каком помещении установлен источник света. Уменьшить пульсацию можно подбором номинала конденсатора №2. Но все-равно Вы не получите полного отсутствия, а только не много сгладите всплески.

Это второй и главный минус такого типа драйверов. Как говорится: то что дешево – не всегда полезно. А пульсация очень вредна для здорового организма. Да и для не здорового))).

Сравнение электронных и балластных драйверов для светодиодных ламп


Из всего выше сказанного ( возможно путанно ) можно сделать сравнительную характеристику между двумя типами драйверов для светодиодных ламп:

 Драйверы Балластные на конденсаторах Электронные
Вероятность электротравмы Высокая. За счет отсутствия гальванической развязки с сетью. Запрещено прикосновение к элементам руками при включенной лампе Низкая
Высокие токи Не возможно получить высокие токи для свечения диодов, в результате того, что необходимы конденсаторы большого размера. Конструктивно и лампа будет больших размеров. Кроме того, увеличенные конденсаторы влекут увеличение пусковых токов, что приводит к быстрому выходу из строя выключателей Возможно получить без особых проблем
Пульсация Большая. Порядка 100 Гц. Практически невозможно избавиться из-за необходимости внедрения конденсаторов большой емкости на выходе, фильтрующих пульсацию Легко регулируется либо отсутствует
Схема Схема очень простая. Легко собирается на коленке и не требует больших познаний в радиоэлеткронике Схема сложная. С большим количеством электронных компонентов
Выходное напряжение Легко регулируется Выходной диапазон напряжения узкий
Стоимость Низкая Высокая
Регулировка тока Путем изменения емкости входного конденсатора Более сложная. Как правило только при помощи резисторов. И то не всегда. Все зависит от сложности собранной схемы

Какие светодиодные драйверы для ламп лучше, а какие хуже – решать Вам. У обоих есть как сильные так и слабые стороны. И те и другие можно использовать. Только в разных помещениях. Но для себя я ввел градацию простую. Никогда не считаю качественными лампами те, которые собраны на балластах из конденсаторов по причине пульсации. Я сторонник здорового образа жизни))) и поэтому определяю такие источники света сразу в мусор.

Видео материал на тему светодиодных драйверов для ламп


Ну и на последок, как уже повелось, предлагаю интересное видео о светодиодных драйверах. Вернее об одном, самом простом, который можно собрать на коленке самостоятельно.

Схема драйвера для светодиодной лампы на 220В

Неотъемлемой частью любой качественной лампы или светильника на светодиодах является драйвер. Применительно к освещению, под понятием «драйвер» следует понимать электронную схему, которая преобразует входное напряжение в стабилизированный ток заданной величины. Функциональность драйвера определяется шириной диапазона входных напряжений, возможностью регулировки выходных параметров, восприимчивостью к перепадам в питающей сети и эффективностью.

От перечисленных функций зависят качественные показатели светильника или лампы в целом, срок службы и стоимость. Все источники питания (ИП) для светодиодов условно разделяют на преобразователи линейного и импульсного типа. Линейные ИП могут иметь узел стабилизации по току или напряжению. Часто схемы такого типа радиолюбители конструируют своими руками на микросхеме LM317. Такое устройство легко собирается и имеет малую себестоимость. Но, ввиду очень низкого КПД и явного ограничения по мощности подключаемых светодиодов, перспективы развития линейных преобразователей ограничены.

Импульсные драйверы могут иметь КПД более 90% и высокую степень защиты от сетевых помех. Их мощность потребления в десятки раз меньше мощности, отдаваемой в нагрузку. Благодаря этому они могут изготавливаться в герметичном корпусе и не боятся перегрева.

Первые импульсные стабилизаторы имели сложное устройство без защиты от холостого хода. Затем они модернизировались и, в связи с бурным развитием светодиодных технологий, появились специализированные микросхемы с частотной и широтно-импульсной модуляцией.

Схема питания светодиодов на основе конденсаторного делителя

К сожалению, в конструкции дешёвых светодиодных ламп на 220В из Китая не предусмотрен ни линейный, ни импульсный стабилизатор. Мотивируясь исключительно низкой ценой готового изделия, китайская промышленность смогла максимально упростить схему питания. Называть её драйвером не корректно, так как здесь отсутствует какая-либо стабилизация.

Из рисунка видно, что электрическая схема лампы рассчитана на работу от сети 220В. Переменное напряжение понижается RC-цепочкой и поступает на диодный мост. Затем выпрямленное напряжение частично сглаживается конденсатором и через токоограничивающий резистор поступает на светодиоды. Данная схема не имеет гальванической развязки, то есть все элементы постоянно находятся под высоким потенциалом.

В результате частые просадки сетевого напряжения приводит к мерцанию светодиодной лампы. И наоборот, завышенное напряжение сети вызывает необратимый процесс старения конденсатора с потерей ёмкости, а, иногда, становится причиной его разрыва. Стоит отметить, что еще одной, серьезной отрицательной стороной данной схемы является ускоренный процесс деградации светодиодов вследствие нестабильного тока питания.

Схема драйвера на CPC9909

Современные импульсные драйверы для светодиодных ламп имеют несложную схему, поэтому ее можно легко смастерить даже своими руками. Сегодня, для построения драйверов, производится ряд интегральных микросхем, специально предназначенных для управления мощными светодиодами. Чтобы упростить задачу любителям электронных схем, разработчики интегральных драйверов для светодиодов в документации приводят типичные схемы включения и расчеты компонентов обвязки.

Общие сведения

Американская компания Ixys наладила выпуск микросхемы CPC9909, предназначенной для управления светодиодными сборками и светодиодами высокой яркости. Драйвер на основе CPC9909 имеет небольшие габариты и не требует больших денежных вложений. ИМС CPC9909 изготавливается в планарном исполнении с 8 выводами (SOIC-8) и имеет встроенный стабилизатор напряжения.

Благодаря наличию стабилизатора рабочий диапазон входного напряжения составляет 12-550В от источника постоянного тока. Минимальное падение напряжения на светодиодах – 10% от напряжения питания. Поэтому CPC9909 идеальна для подключения высоковольтных светодиодов. ИМС прекрасно работает в температурном диапазоне от -55 до +85°C, а значит, пригодна для конструирования светодиодных ламп и светильников для наружного освещения.

Назначение выводов

Стоит отметить, что с помощью CPC9909 можно не только включать и выключать мощный светодиод, но и управлять его свечением. Чтобы узнать обо всех возможностях ИМС, рассмотрим назначение ее выводов.

  1. VIN. Предназначен для подачи напряжения питания.
  2. CS. Предназначен для подключения внешнего датчика тока (резистора), с помощью которого задаётся максимальный ток светодиода.
  3. GND. Общий вывод драйвера.
  4. GATE. Выход микросхемы. Подает на затвор силового транзистора модулированный сигнал.
  5. PWMD. Низкочастотный диммирующий вход.
  6. VDD. Выход для регулирования напряжения питания. В большинстве случаев подключается через конденсатор к общему проводу.
  7. LD. Предназначен для задания аналогового диммирования.
  8. RT. Предназначен для подключения время задающего резистора.

Схема и ее принцип работы

Типичное включение CPC9909 с питанием от сети 220В показано на рисунке. Схема способна управлять одним или несколькими мощными светодиодами или светодиодами типа High Brightness. Схему можно легко собрать своими руками даже в домашних условиях. Готовый драйвер не нуждается в наладке с учетом грамотного выбора внешних элементов и соблюдением правил их монтажа.

Драйвер для светодиодной лампы на 220В на базе CPC9909 работает по методу частотно-импульсной модуляции. Это означает, что время паузы является постоянной величиной (time-off=const). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и сглаживается емкостным фильтром C1, C2. Затем оно поступает на вход VIN микросхемы и запускает процесс формирования импульсов тока на выходе GATE. Выходной ток микросхемы управляет силовым транзистором Q1. В момент открытого состояния транзистора (время импульса «time-on») ток нагрузки протекает по цепи: «+диодного моста» – LED – L – Q1 – RS – «-диодного моста». За это время катушка индуктивности накапливает энергию, чтобы отдать её в нагрузку во время паузы. Когда транзистор закрывается, энергия дросселя обеспечивает ток нагрузки в цепи: L – D1 – LED – L. Процесс носит циклический характер, в результате чего ток через светодиод имеет пилообразную форму. Наибольшее и наименьшее значение пилы зависит от индуктивности дросселя и рабочей частоты. Частота импульсов определяется величиной сопротивления RT. Амплитуда импульсов зависит от сопротивления резистора RS. Стабилизация тока светодиода происходит путем сравнения внутреннего опорного напряжения ИМС с падением напряжения на RS. Предохранитель и терморезистор защищают схему от возможных аварийных режимов.

Расчет внешних элементов

Частотозадающий резистор

Длительность паузы выставляют внешним резистором RT и определяют по упрощенной формуле:

tпаузы=RT/66000+0,8 (мкс).

В свою очередь время паузы связано с коэффициентом заполнения и частотой:

tпаузы=(1-D)/f (с), где D – коэффициент заполнения, который представляет собой отношение времени импульса к периоду.

Рекомендованный производителем диапазон рабочих частот составляет 30-120 кГц. Таким образом, сопротивление RT можно найти так: RT=(tпаузы-0,8)*66000, где значение tпаузы подставляют в микросекундах.

Датчик тока

Номинал сопротивления RS задает амплитудное значение тока через светодиод и рассчитывается по формуле: RS=UCS/(ILED+0.5*IL пульс), где UCS – калиброванное опорное напряжение, равное 0,25В;

ILED – ток через светодиод;

IL пульс – величина пульсаций тока нагрузки, которая не должна превышать 30%, то есть 0,3*ILED.

После преобразования формула примет вид: RS=0,25/1.15*ILED (Ом).

Мощность, рассеиваемая датчиком тока, определяется формулой: PS=RS*ILED*D (Вт).

К монтажу принимают резистор с запасом по мощности 1,5-2 раза.

Дроссель

Как известно, ток дросселя не может измениться скачком, нарастая за время импульса и убывая во время паузы. Задача радиолюбителя в том, чтобы подобрать катушку с индуктивностью, обеспечивающей компромисс между качеством выходного сигнала и её габаритами. Для этого вспомним об уровне пульсаций, который не должен превышать 30%. Тогда потребуется индуктивность номиналом:

L=(USLED*tпаузы)/ IL пульс, где ULED – падение напряжения на светодиоде (-ах), взятое из графика ВАХ.

Фильтр питания

В цепи питания установлены два конденсатора: С1 – для сглаживания выпрямленного напряжения и С2 – для компенсации частотных помех. Так как CPC9909 работает в широком диапазоне входного напряжения, то в большой ёмкости электролитического С1 нет нужды. Достаточно будет 22 мкФ, но можно и больше. Емкость металлопленочного С2 для схемы такого типа стандартная – 0,1 мкФ. Оба конденсатора должны выдерживать напряжение не менее 400В.

Однако, производитель микросхемы настаивает на монтаже конденсаторов С1 и С2 с малым эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), чтобы избежать негативного влияния высокочастотных помех, возникающих при переключении драйвера.

Выпрямитель

Диодный мост выбирают, исходя из максимального прямого тока и обратного напряжения. Для эксплуатации в сети 220В его обратное напряжение должно быть не менее 600В. Расчетная величина прямого тока напрямую зависит от тока нагрузки и определяется как: IAC=(π*ILED)/2√2, А.

Полученное значение необходимо умножить на два для повышения надежности схемы.

Выбор остальных элементов схемы

Конденсатор C3, установленный в цепи питания микросхемы должен быть ёмкостью 0,1 мкФ с низким значением ESR, аналогично C1 и C2. Незадействованные выводы PWMD и LD также через C3 соединяются с общим проводом.

Транзистор Q1 и диод D1 работают в импульсном режиме. Поэтому выбор следует делать с учетом их частотных свойств. Только элементы с малым временем восстановления смогут сдержать негативное влияние переходных процессов в момент переключения на частоте около 100 кГц. Максимальный ток через Q1 и D1 равен амплитудному значению тока светодиода с учетом выбранного коэффициента заполнения: IQ1=ID1= D*ILED, А.

Напряжение, прикладываемое к Q1 и D1, носит импульсный характер, но не более, чем выпрямленное напряжение с учетом емкостного фильтра, то есть 280В. Выбор силовых элементов Q1 и D1 следует производить с запасом, умножая расчетные данные на два.

Предохранитель (fuse) защищает схему от аварийного короткого замыкания и должен длительно выдерживать максимальный ток нагрузки, в том числе импульсные помехи.

IFUSE=5*IAC, А.

Установка терморезистора RTH нужна для ограничения пускового тока драйвера, когда фильтрующий конденсатор разряжен. Своим сопротивлением RTH должен защитить диоды мостового выпрямителя от пробоя в начальные секунды работы.

RTH=(√2*220)/5*IAC, Ом.

Другие варианты включения CPC9909

Плавный пуск и аналоговое диммирование

При желании CPC9909 может обеспечить мягкое включение светодиода, когда его яркость будет постепенно нарастать. Плавный пуск реализуется при помощи двух постоянных резисторов, подключенных к выводу LD, как показано на рисунке. Данное решение позволяет продлить срок службы светодиода.

Также вывод LD позволяет реализовывать функцию аналогового диммирования. Для этого резистор 2,2 кОм заменяют переменным резистором 5,1 кОм, тем самым плавно изменяя потенциал на выводе LD.

Импульсное димирование

Управлять свечением светодиода можно путем подачи импульсов прямоугольной формы на вывод PWMD (pulse width modulation dimming). Для этого задействуют микроконтроллер или генератор импульсов с обязательным разделением через оптопару.

Кроме рассмотренного варианта драйвера для светодиодных ламп, существуют аналогичные схемные решения от других производителей: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 и пр. Каждая из них имеет свои сильные и слабые места, но в целом, они успешно справляются с возложенной нагрузкой при сборке своими руками.

Драйвер светодиодной лампы: что это такое и какие есть виды?

Важной частью любой светодиодной лампы является драйвер. От его структуры и качества зависит продолжительность работы лампы и её устойчивость к перепадам напряжения.

Драйвер – это плата с электронными компонентами, обеспечивающая питание светодиодов, преобразуя переменный ток в постоянный. В зависимости от компонентов определяется тип драйвера. Обязательными составляющими любого драйвера являются: 

  • диодный мост, который преобразовывает переменное напряжение в постоянное;
  • входной конденсатор, который сглаживает колебания тока;
  • входной резистор, который ограничивает ток в момент включения лампы и не даёт выключателю искрить;
  • выходной конденсатор, который устраняет колебания тока и помех, появившихся в процессе преобразования тока;
  • выходной резистор, обеспечивающий разряд выходного конденсатора при выключении лампы и регулировки нагрузки в случае выхода из строя части светодиодов.

В зависимости от того, какие ещё компоненты присутствуют на плате драйвера, их разделяют на три типа: Linear, Linear IC и IC.  

Типы драйверов светодиодных ламп

Linear  

Linear, или просто линейный драйвер, является самым простым и дешевым драйвером. На его плате присутствуют только самые необходимые элементы. Основная его функция – преобразование переменного тока в постоянный, он не защищает светодиоды от перепадов напряжения в сети. Чаще всего этот тип драйвера используется в лампах, в которых недостаточно места для размещения более сложных типов драйверов и в маломощных лампах. Например, Linear драйвер часто используют в филаментных лампах. 

Linear дайвер – это плата с электронными компонентами, которая преобразовывает переменный ток в постоянный. 

Constant Linear драйвер.

Linear IC 

Linear IC драйвер (Integrated Circuit — интегральная микросхема) отличается наличием простой IC микросхемы. Такой драйвер защищает лампу от перепадов напряжения в узком диапазоне, но не от перепадов силы тока и всё ещё является бюджетным решением для LED лампы. Linear IC драйвера используются во всех типах светодиодных ламп и светильников. 

Linear IC драйвер – это плата с электронными компонентами, преобразовывающая переменный ток в постоянный и содержащая микросхему стабилизирующую напряжение.

DoB Linear IC драйвер.

IC 

Самый сложный – это IC драйвер. В нём больше всего компонентов что делает его более массивным, но и более надёжным в работе. Наличие IC микросхемы позволяет драйверу контролировать не только поступающее на светодиоды напряжение, но и силу тока. Высокочастотный EMC-фильтр устраняет помехи, создающиеся при преобразовании тока, а трансформатор (или катушка) снижает входящее напряжение до уровня, необходимого для стабильной работы светодиодов. Такой драйвер обеспечивает продолжительную работу светодиодной лампы и используется во всех видах лампочек и светильников.

IC драйвер – это плата с электронными компонентами, которая преобразует переменный ток в постоянный и содержит микросхему, стабилизирующую входящее напряжение и силу тока. 

Constant IC драйвер с компонентами, размещёнными на одной стороне платы.

Электронные компоненты IC драйвера могут быть расположены как на одной стороне платы, так и на обеих. Размещение на обеих сторонах обеспечивает лучшее охлаждение компонентов и увеличивает срок их службы. 

Constant IC драйвер с компонентами, размещёнными на разных сторонах платы.

 

Способ монтажа драйвера

Сам драйвер может быть соединен со светодиодной платой двумя способами: DoB и Constant. 

DoB

DoB (Driver on Board) означает “драйвер на плате”. При таком способе монтажа большая часть или все элементы драйвера наносятся на плату со светодиодами, а не на отдельную. DoB драйвера более бюджетные и позволяют сэкономить место в корпусе лампы, однако размещение драйвера на плате со светодиодами приводит к перегреванию элементов. Поэтому лампы с драйверами DoB по сравнению с лампами с драйвером Constant имеют меньший срок эксплуатации. 

Способ DoB встречается практически во всех LED лампочках и светильниках из-за его дешёвого производства. Однако для многих LED светильников с компактным корпусом (таких как прожекторы) способ DoB является единственным возможным решением.

Драйвер DoB – это драйвер, электронные компоненты которого установлены на плату со светодиодами. 

DoB Linear IC драйвер.

Constant

Constant, или встречается название Isolated (изолированный), драйвер – это также драйвер, электронные компоненты которого нанесены на отдельную плату, а не на плату со светодиодами.  Такой способ установки более дорогостоящий и требует дополнительного места, но обеспечивает лучшее охлаждение светильника и продлевает срок его службы. 

Способ Constant встречается в филаментных лампах, водонепроницаемых ЖКХ светильниках, мебельных светильниках. 

Драйвер Constant – это драйвер, который расположен отдельно от платы со светодиодами. 

Constant IC драйвер.

Важно запомнить, что IC, Linear IC и Linear — это типы драйвера, а DoB и Constant — это способы его размещения. 

Самым надёжным, но и дорогим вариантом является Constant IC драйвер. С ним лампа будет работать не один год и проявлять устойчивость не только к перепадам напряжения в сети в широком диапазоне, но и к перепадам силы тока. 

Самостоятельно ремонтируем светодиодные лампы — ToolBoom

Светодиодная лампа – современный и практичный источник освещения. Светодиодные лампы безопасны, не содержат ртуть и другие токсичные вещества, не представляют опасности при выходе из строя или разбитии. Но первое, что побуждает к покупке и установке такой лампы, это возможность экономить средства благодаря малому использованию электроэнергии. Светодиодные (или LED) приборы являются достаточно надежными и обычно полностью вырабатывают свой ресурс. Преимущества такого освещения очевидны: оно дает яркий свет и служит долго.

Если обычные лампы накаливания не подлежат ремонту, то в светодиодной можно отремонтировать практически все. Остается найти неисправность, произвести несложный ремонт и тем самым продлить срок эксплуатации лампы. Необходимые инструменты найдутся у каждого домашнего мастера, остается только найти время на ремонтные работы.

Работа светодиодной лампы построена на свойствах некоторых материалов излучать свет при определенных условиях. Рабочий элемент лампы, светодиод – это полупроводниковое устройство, которое излучает некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Светодиоды светятся только при условии прохождения постоянного тока.

Как работает светодиод?

Рассмотрим его работу на примере широко распространенного SMD-светодиода в корпусе 5730.

Его характеристики представлены в таблице:

Пиковый прямой ток (IFPM) 260 мА
Прямой ток (IFM) 180 мА
Обратное напряжение (VR) 5 В
Рассеиваемая мощность (PD) 0,63 Вт
Угол рассеивания света 120°
Тип линзы светодиода Прозрачный
Рабочая температура (TOPR) -40°С – +85°С
Температура хранения (TSTG) -40°С – +100°С
Температура пайки (TSOL) 260°С

Если в двух словах описать его работу, можно сказать так: светодиод преобразует электрический ток в световое излучение. Светодиод состоит из полупроводникового кристалла на токонепроводящей основе, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Для повышения устойчивости светодиода, пространство между кристаллом и пластиковой линзой заполнено прозрачным силиконом. Алюминиевая основа предназначена для отвода избыточного тепла. Собственно, при нормальных условиях выделяется совсем небольшое количество тепла.

Чем больший ток проходит через светодиод, тем ярче он светит. Однако, из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода, диод нагревается и при большом токе может сгореть – расплавятся соединительные проводники или будет прожжен сам полупроводник. Следовательно, для обеспечения требуемого значения тока, в лампе должен быть блок питания – драйвер, а также система отвода избыточного тепла – радиатор. Рассмотрим устройство LED-лампы подробнее.

Основные составляющие части LED-лампы

  1. Рассеиватель. Рассеиватель устраняет неравномерности светового потока и слишком высокую яркость отдельных излучающих элементов. Он обеспечивает освещение под определенным углом (для бытовых ламп — угол рассеивания должен быть как можно больше).
  2. Плата со светодиодами. Плата на алюминиевой основе, на которой размещены светодиоды. При этом, количество светодиодов очень важно для теплообмена, следовательно, должно соответствовать конструкции лампы. Между платой и радиатором находится термопаста, которая способствует передаче тепла.
  3. Радиатор. Качественный радиатор предназначен для того, чтобы эффективно отводить тепло от компонентов лампы и не давать светодиодам возможности перегреваться. Конструкция радиатора с ребрами позволяет эффективнее отводить и рассеивать избыток тепла.
  4. Цоколь. Вкручивается в патрон светильника и обеспечивает с ним надежный контакт. Изготовлен, как правило, из латуни с никелевым покрытием. Для защиты от пробивания электрическим током цоколь большинства LED-ламп имеет полимерную основу.
  5. Драйвер. Это электронная схема, которая предназначена для преобразования переменного тока электросети в постоянный ток такого номинала, который необходим для работы светодиодов. Слишком большой ток приводит к деградации светодиодов, которые в итоге перегорают. Качественный драйвер обеспечивает стабильную работу лампы при прыжках сетевого напряжения, обеспечивает работу светодиодов без пульсаций. Схем драйверов LED-ламп довольно много. Ниже приведены лишь некоторые из них:

    Драйверы бывают как простые, где фактически напряжение ограничивается за счет резистора или конденсатора, так и более совершенные с использованием микросхем. Такой драйвер не только ограничивает напряжение, но и обеспечивает оптимальное энергопотребление, а также различные функции ограничения и защиты. Конечно, драйверы на микросхемах более современные и прогрессивные, но при этом более сложные в изготовлении, а это напрямую влияет на стоимость лампы.

Работа лампы и поиск неисправности

Принцип работы светодиодной лампы достаточно прост: от электросети через контакты на драйвер подается переменный ток, там он выпрямляется и направляется на светодиоды, которые «превращают» его в свет. Избыток тепла отводится с помощью платы, на которой размещены светодиоды и радиатор.

Хотя на первый взгляд LED-лампы разные, они имеют одинаковую конструкцию и сделаны по одним принципам схемотехники. Поэтому, если разобраться в их работе и отремонтировать одну лампу, каждый последующий ремонт будет легче.

В большинстве современных ламп — источником света являются SMD-светодиоды, которые соединены последовательно. Схема соединения показана на рисунке.

Поэтому, выход из строя одного из них приводит к тому, что и другие тоже работать не будут. Наиболее распространенная неисправность ламп — именно перегорание светодиодов. Чаще всего — одного из них. Крайне редко случаются ситуации, когда из строя выходят сразу несколько светодиодов.

Перегореть светодиоды могут по разным причинам. Это может быть использование компонентов низкого качества, отсутствие стабилизации по току, перегрева светодиодов, скачки напряжения в электросети. При этом некоторые производители сразу перегружают светодиоды, чтобы заинтересовать покупателя высокой яркостью лампы небольшого размера.

Но какой бы ни была причина поломки, в большинстве случаев восстановить работу светодиодной лампы возможно. Более того, такой ремонт под силу выполнить даже начинающим радиолюбителям. А расходы будут значительно меньше, чем стоимость новой лампы.

Для выяснения причины необходимо разобрать лампу – снять рассеиватель и добраться середины лампы. Рассеиватель может быть приклеен к корпусу, поэтому нужно аккуратно (например, тонкой отверткой) отсоединить его от корпуса. Исключением являются лампы со стеклянным рассеивателем. Такие лампы зачастую не подлежат ремонту.

В рассеивателе размещена плата со светодиодами. В качественных лампах на ней установлены только светодиоды. Плата, на которой размещены еще и другие компоненты, будет быстрее перегреваться, а компоненты будут выходить из строя.

Следующий шаг – это визуальный осмотр платы. Определить светодиод, который перегорел, в большинстве случаев можно визуально – на нем четко видно черную точку, или следы от выгорания.

Но в некоторых случаях светодиод может выглядеть неповрежденным. Провести проверку и выявить неисправность светодиода можно с помощью мультиметра. Большинство современных мультиметров имеют функцию тестирования диодов. Порядок проверки следующий: замыкаем красный щуп на анод светодиода, а черный на катод. Хороший светодиод загорается. При изменении полярности щупов — на дисплее мультиметра будет только цифра «1», диод светиться не будет. Нерабочий светодиод при проверке также не светится.

Замена светодиода

Теперь, когда определён неисправный светодиод, нужно его заменить. Светодиод припаян к плате. В то же время, перегревание является критическим в его работе. В технической спецификации светодиодов указаны рекомендации по пайке. Например, для SMD-светодиода 5730, который широко используется благодаря хорошему соотношению размеров, мощности и светового потока — температура пайки 260°С (в течение не более двух секунд).

Если конструкция лампы позволяет, плату надо снять с радиатора, отпаять контакты драйвера, и уже после этого приступать к замене светодиода. Плату удобно закрепить на держателе (так мы освобождаем обе руки) и, опять же, если конструкция лампы позволяет, прогреть термофеном снизу. Температуру при этом задать не очень высокую, в пределах 100 ÷ 150°С, чтобы не повредить «живые» светодиоды.

Снимать с платы старый светодиод удобнее термопинцетом, который одновременно прогревает оба вывода. Или можно делать это изготовленным собственноручно его упрощённым аналогом – скрученным медным проводником, который разогревается от жала паяльника.

На место неисправного нужно установить новый светодиод такого же типа. Маркировка светодиодов, как правило, обозначена на плате лампы. При установке нужно соблюдать полярность.

Существует и другой, на первый взгляд более простой способ ремонта – на место неисправного светодиода запаять перемычку, то есть, замкнуть контактные площадки, к которым был подсоединён старый светодиод. Выглядеть это будет так:

Если на плате много светодиодов и все они включены последовательно, отсутствие одного не будет существенно влиять на работу других. Однако напряжение на рабочих диодах увеличится и вероятность того, что они будут выходить из строя, достаточно высока. Это не касается качественных ламп, драйвер которых задает необходимый ток и будет уменьшать напряжение до уровня, безопасного для работы светодиодов.

Другие неисправности

Если же при проверке все светодиоды оказались рабочими, надо проверить драйвер лампы и поискать другие «незначительные» поломки, внимательно осмотреть и проверить всю конструкцию лампы, особенно, соединительные проводники и контакты на предмет обрыва или «холодной» пайки.

Драйвер в хороших лампах выполнен в виде отдельной платы и находится в цокольной части. Поскольку каждый производитель имеет свою схему драйвера, не существует четкой и стандартной рекомендации по его ремонту. Здесь надо применять индивидуальный подход.

Следует мультиметром проверить основные детали, а именно, проверить на короткое замыкание выводы диодов и транзисторов, сравнить номиналы резисторов, заменить конденсаторы, которые имеют неудовлетворительное состояние или емкость которых не соответствует номиналу. Если в схеме драйвера присутствует интегральная микросхема, надо проверить напряжение на ее выводах согласно технической спецификации и сделать выводы относительно ее работоспособности. Заменить неисправные компоненты.

Остается проверить работу разобранной лампы и собрать ее. При необходимости, нанести термопасту, закрутить шурупы, зафиксировать рассеиватель.

Тенденция «модульного» ремонта не обошла и область светодиодных устройств. В интернет-магазине инструментов «Masteram» вы можете приобрести как комплекты для самостоятельной сборки LED-ламп, так и отдельные составляющие: драйверы, платы с установленными светодиодами, радиаторы ламп и т.д. Достаточно разобрать лампу, отпаять «старую» отработанную деталь, а на ее место установить новую. Замена производится в считанные минуты.

Конечно, здесь мы рассмотрели лишь самые простые варианты возобновления работы светодиодной лампы, без углубления в схемные и конструкционные решения. Но очевидно, что дело это перспективное. Стоимость замены светодиода или драйвера лампы будет значительно ниже, чем приобретение новой лампы. Из общих рекомендаций можно только добавить, что при замене следует использовать качественные компоненты с хорошими техническими характеристиками. Это будет залогом длительной безотказной работы светодиодной лампы.

Драйвер для светодиодов (светодиодной лампы) схема

 Светодиодные лампы, которые вошли в нашу жизнь благодаря прогрессу, а может под гнетом  безудержной кампании правительства, привносимой к нам сверху. При этом исходящей от лица первых его членов, не будем упоминать пофамильно, стали очень распространенными в наших световых приборах. О том, что светодиодные лампы экономичны и надежны написано много и везде, разве что не на заборах. Наш сайт также не стал тому исключением. Так у нас имеется уже целый цикл статей о них:

«Светодиодные лампы»;
«Какая лампа лучше энергосберегающая или светодиодная»;
«Как починить светодиодную лампу».

 При этом китайская продукция от этого навряд ли становиться лучше. Что же, может тому виной спрос на продукцию с низкой ценой, когда люди не готовы платить чуть дороже, но при этом быть обладателем действительно качественных изделий. А может просто кто-то не хочет делать так, как это положено. В общем, не будет разбираться в тонкостях и особенностях поломок светодиодных ламп.  Скажем лишь, что они ломаются.  О способах их ремонта мы уже рассказали в одной нашей статье, еще раз обратите внимание на список статей, который мы привели выше. Здесь же хотелось рассказать о случае, когда драйвер, то есть фактически стабилизатор напряжения для светодиодов, выполнен своими руками, то есть, собран по определенной схеме. Именно о таких схемах для светодиодных ламп мы и упомянем в нашей статье.

Схема питания светодиодов светодиодной лампы (схема драйверов для светодиодных ламп) самые простые

Это наиболее простые схемы драйверов для светодиодов. Фактически резистор или конденсатор на входе ограничивают напряжения. Конденсатор подключенный параллельно цепочке из светодиодов компенсирует возможные скачки при включении и отключении, а также является своеобразным «буфером» от проявления мерцания светодиодов.

 

 Здесь, за счет стабилитрона, напряжение сбрасывается до 16 вольт. Это уже после диодного моста, а далее распределяется на 5 светодиодов. То есть светодиоды должны иметь напряжение питания порядка 3 — 3,3 вольт

Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на транзисторе

Транзистор в купе с тиристором ограничивают напряжение на 10 светодиодах, подключенных последовательно.

Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на микросхеме

Микросхемы ШИМ фактически импульсно ограничивают подачу напряжения на группу светодиодов. Именно такое решение будет наиболее совершенным.

Для определения точного номинала используемых в схеме радиоэлементов, лучше обратится к Data sheet микросхемы. (BP2833D)

Более подробно о принципах ШИМ мы уже тоже рассказывали. Если вам интересно, то это здесь!

Где установлен драйвер в светодиодных лампах

Взгляните на картинку, чтобы лучше представить где расположен драйвер лампы.

Фактически это узел 5, изображенный на рисунке. Он установлен в корпусе лампы и чтобы его заменить или починить, необходимо будет разобрать корпус лампочки.

Подводя итог о выборе схемы драйвера для светодиодов (светодиодной лампы)

 Итак, как вы поняли, драйверы бывают как самые простые, где фактически напряжение ограничивается за счет резистора или конденсатора, так и с использованием микросхем ШИМ. В этом случае происходит не только ограничение напряжение, но обеспечивается оптимальное энергопотребление со всевозможными функциями ограничения и защиты. Конечно, драйверы на микросхемах более прогрессивны, но при этом более сложные в изготовлении и более дорогие. Так что здесь придется сделать как всегда банальный выбор, посложнее и получше или попроще и подешевле.
 Если перед вами стоит задача подключить всего лишь один светодиод от 220 вольт, то схема для одного светодиода будет куда проще предложенных здесь. Более подробно об этом в схеме «Подключение светодиода от 220 вольт».

Светодиодная лампа без драйвера

Ради любопытства купил вот такое чудо-юдо.

Это светодиодная лампа формата G9, в которой вообще нет никаких видимых электронных компонентов — только сами светодиоды.


Разумеется, стопроцентная пульсация света у такой лампы неизбежна (в ней нет сглаживающего конденсатора) и использовать такую лампу я никому не посоветую. Вот так выглядит её свет на замедленной съёмке (снято со скоростью 1200 кадров в секунду).

В стеклянной колбе пластина, на которой расположено множество светодиодов, залитых общим люминофором.

Светодиоды и люминофор с двух сторон пластины.

Ножки контактов припаяны к металлическим полоскам, а с другой стороны к полоскам припаяны контакты, соединяющие их с платой. Возможно, эти полоски являются токоограничивающими резисторами.

Интересно, как китайцы ухитрились заставить светодиоды работать прямо от сети. Форма потребления у этой лампы выглядит так.

Либо прямо под люминофором расположен диодный мост, либо там две, включённые параллельно, цепочки светодиодов — одна работает от одного полупериода, вторая от другого.

Пульсация лампы.

Выпустил это «чудо техники» Navigator.

Производитель — Xiamen Neex.

Обещают 5 Вт и 500 лм. На самом деле 3.6 Вт и 390 лм.

На мой взгляд выпускать и продавать такие лампы недопустимо и я очень сочувствую тем, кто их купит и будет жить с пульсирующим светом, но с технологической точки зрения лампочка очень интересная и, пользуясь такой технологией, наверняка можно выпускать простые, хорошие и дешёвые лампы для работы на постоянном напряжении.

© 2018, Алексей Надёжин


Основная тема моего блога — техника в жизни человека. Я пишу обзоры, делюсь опытом, рассказываю о всяких интересных штуках. А ещё я делаю репортажи из интересных мест и рассказываю об интересных событиях.
Добавьте меня в друзья здесь. Запомните короткие адреса моего блога: Блог1.рф и Blog1rf.ru.

Второй мой проект — lamptest.ru. Я тестирую светодиодные лампы и помогаю разобраться, какие из них хорошие, а какие не очень.

Драйвер светодиодной лампы 10вт, 200 одноваттных светодиодов и самодельная LED лампа

Всем привет. Заказывал один драйвер, предложили немного другой, получил третий вариант. Драйвер, что пришёл ко мне, в обзорах на MySku не нашёл. Заниматься полным тестированием драйвера во всех режимах было неинтересно, поэтому обзор не столько самого драйвера, сколько его применения в самодельной светодиодной лампе. Почти повесть

Предыстория. Года три назад, переехав на новую квартиру, я полностью перешёл на энергосберегающие лампы. Но обещанные производителем тысячи часов наработки и огромная экономия по сравнению с лампами накаливания оказались мифом. С завидной регулярностью умирали и дешёвые, и дорогие сберегайки, я специально брал лампы разных производителей и разной цены, но ни одна лампа не проработала больше года. Обновив все сберегайки по кругу, я решил, что пора завязывать с этими лампами, экономящими электроэнергию, но не деньги. Вернуться на лампы накаливания было бы шагом назад, да и не везде это было возможно из-за их сильного нагрева. Первые попытки использовать светодиодные лампы-кукурузины провалились, настолько плохо они светили. Время шло, постепенно я покупал для опытов одноваттные светодиоды, затем десятиваттные, драйверы на 3вт с питанием от сети, драйверы на 10вт с DC входом для работы от бортсети авто и т.п. Одной из удачных, на мой взгляд, покупок был лот с алиэкспресс в 200шт одноваттных светодиодов тёплого белого свечения, из которых я решил наделать светильников (https://ru.aliexpress.com/item/1W-LED-Bulbs-High-power-Lamp-beads-Pure-White-Warm-White-300mA-3-2-3-4V/1753409329.html). Опыты с этими светодиодами показали, что перевести на них домашнее освещение вполне реально. Особенно мне понравилось, что они светят очень широким лучом, и не требуют никакой рассеивающей оптики. Ну и нужно было купить 10-ваттные драйверы с питанием от сети 220в.

Я решил взять на пробу пару драйверов, тем более что ненавистный бакс уже упал после своего мощного взлёта. Уже не помню причин, по которым я выбрал именно этого продавца и именно такие драйверы, оформил заказ, но оплатить не успел. Лот и продавец те же, что на ссылке во главе обзора, но тогда драйверы выглядели иначе:

Через пару дней оказалось, что данные драйверы все распроданы, и я хотел было отменить заказ, но продавец мне предложил взамен другие драйверы, прислав фото и уверив, что характеристики их такие же:

Именно такие драйверы предлагает продавец сейчас:

Мне, честно говоря, было всё равно, лишь бы были обещанные 10Вт, а конструктив драйвера мне даже больше понравился, так что я согласился на такой вариант. Правда, продавец долго тянул с отправкой, и отправлен мой товар был почти через 10 дней. Прошел ровно месяц, и я получил драйверы на почте, порядком забыв уже, как они должны выглядеть. И вот что я получил:

Прежде всего, отсутствует предохранитель, который необходим. Присутствующую у многих драйверов тонюсенькую «предохранительную» дорожку на печатной плате я не обнаружил, так что нужен внешний предохранитель. Больше всего меня удивила ёмкость конденсатора фильтра, целых 12мкФ, в то время как обычно в такие драйверы ставят 4,7мкф. Измерение ёмкости показало аж 18мкф, что ещё больше меня удивило, но попутно породило подозрение, что этот конденсатор ёмкостью больше указанной, а по напряжению меньше… По выходу драйвера установлен конденсатор явно меньше посадочного места, но 100мкф там вполне достаточно. Не совсем понятно, зачем поставили два импульсных диода в параллель вместо одного более мощного, одним диодом их теперь не заменишь, его выводы просто не пролезут в отверстия в ПП. В схемотехнике драйвера не стремился разобраться, не очень интересно. Пайка местами очень корявая, видимо пропаивали или допаивали детали со штыревыми выводами вручную.

Ну и затем последовала проверка драйвера батареей из 9 светодиодов, наклеенных на радиатор процессора от старого компьютера.

Кстати, пользуюсь всё ещё тем же тюбиком теплопроводного клея, что описывал в обзоре (https://mysku.me/blog/ebay/28636.html). Клей засох на выходе из тюбика, но внутри оказался нормальной консистенции, чем я очень доволен, потому что ожидал, что за прошедшее время тюбик высохнет совсем, и придётся вскрывать второй. Закручивайте крышечку аккуратнее, она очень легко трескается… я её обжал термоусадкой…

Драйверы испытание прошли хорошо, выдавали ток 870-890 мА при напряжении 10,4…10,5в. До 10Вт не дотягивают, но светодиодов-то девять, и они одноваттные, так что по мне всё нормально. Померил температуру через полчаса работы: диоды на выходе драйвера разогрелись до 104 градусов, температура трансформатора была порядка 82 градусов. Всё остальное на плате драйвера было значительно холоднее. Немного напрягла столь высокая температура импульсных диодов, но что тут поделаешь? Работают ведь…

Нисколько не удивился, когда температура радиатора от процессора с 9 светодиодами перевалила за 85 градусов. Ну ещё бы, он рассчитан на принудительный обдув, расстояние между пластинами очень мало, и при естественной конвекции этот радиатор ведёт себя просто как алюминиевый брусок. Конечно же, эта температура для светодиодов слишком высока, к тому же условия проверки нельзя назвать жёсткими: и на улице, и в комнате было достаточно прохладно. Поэтому радиатор от процессора был отставлен до времени, когда затею светодиодную лампу с использованием вентилятора (скорее всего значительно более мощную, чем 10вт), и я стал готовить к наклейке светодиодов другой радиатор, благо светиков две сотни штук, можно не экономить…

Другой радиатор был из моих старых запасов, предположительно от какой-то военной техники, где на нём стояли два транзистора, возможно П213 и П210. Сначала я хотел прошлифовать плоскость радиатора под установку светодиодов на заводе, но решил не истончать его основание, и ограничиться удалением краски. Но если глянцевая чёрная эмаль снялась довольно легко, то оказавшийся под ней серо-зелёный грунт оказался таким прочным, что я ещё больше уверовал в военное происхождение данного радиатора. О том, чтобы отколупнуть грунт от металла, вообще не было речи, я смог только срезать верхний слой грунта острой стамеской, а нижний слой, мёртвой хваткой держащийся за металл, пришлось сдирать наждаком, и потом шлифовать радиатор. В итоге я получил не очень качественную поверхность, местами даже не удалил окончательно грунт, так как он наносился на черновую поверхность радиатора, имевшую неровности. Но светодиоды всего лишь одноваттные, поэтому не стал париться, и приклеил их на более-менее качественно отшлифованные места, а также на места, где раньше стояли транзисторы. Получилось не очень эстетично, но «зато дёшево, надёжно и практично». Понятно, что лучше смотрится, когда светодиоды стоят ровными рядами.

На следующий день, когда клей под светодиодами высох, я соединил светодиоды между собой и испытал новый фонарик с драйвером. Более часа гонял фонарь и драйвер, но температура радиатора так и не поднялась выше 52-53 градусов. Причём сначала я располагал пластины радиатора вертикально, а потом для проверки положил радиатор светодиодами вниз, и что удивительно, температура радиатора через некоторое время поднялась всего на 1 градус. Следовательно, при горизонтальном расположении данного радиатора его теплорассеивающая способность практически не меняется, и можно применить его в лампе, светящей вниз.

От сгоревших сберегаек я оставлял цоколи, чтобы использовать их в будущем, и вот в дело пошёл первый цоколь. В нём ещё с времён сберегайки имелся предохранитель, и мне не пришлось ставить дополнительную защиту на драйвер. Опилив цоколь соответствующим образом, я прикрепил его к радиатору со светодиодами двумя саморезами. Дуги пластика с натягом вошли меж пластин радиатора, так что ничего не болтается.

Довольно долго (пару минут) я думал, как же мне закрепить на этом фонарике драйвер. В нём никаких монтажных отверстий не предусмотрено, поэтому я поступил «по китайски», и закрепил драйвер термоклеем за провода. Потом, правда, засомневался, не расплавится ли этот клей при нагреве радиатора, всё-таки под потолком температура куда выше, чем на столе, где я проводил испытания. Но лампа работала весь вечер, и клей не расплавился. Может кто знает, какая у него температура плавления?

Ну и сама светодиодная лампа. Сразу предупреждаю, зрелище не для слабонервных, это скорее опытный образец, чем законченное изделие, и ещё предстоит подумать, как придать подобной лампе более цивилизованный вид:

Для проверки этой самоделки в реальных условиях, а также для оценки освещённости независимым экспертом, в роли которого выступила жена, я вкрутил эту лампочку в люстру на кухне.

Характер освещённости кухни этой лампой сильно отличается от сберегайки или лампы накаливания, так как они светят во все стороны, а светодиодная лампа имеет чёткую направленность вниз. Поэтому самоделка отлично (субъективно не хуже чем сберегайка на 20вт) освещает кухонный стол и стены на высоту примерно 1,5метра. Выше идёт светоненевая граница, немного рассеянная сетчатым абажуром. Потолок остаётся практически тёмным. Отражённый от потолка рассеянный свет практически отсутствует, и если, например, заслонить своей широкой спиной свет от лампы, то в тени освещённость некомфортно низкая. При использовании обычной лампочки кухня более равномерно освещается рассеянным светом, отражённым от потолка, и столь выраженных теней нет.

В целом жене характер освещения кухни новой лампой понравился, свет кажется необычным, но это скорее из-за привычки к сберегайкам и лампам накаливания. Решили на пару-тройку дней оставить в кухонной люстре эту светодиодную самоделку, чтобы оценить её не по первому впечатлению, а «набрать статистику». Но в том виде, в каком есть, эта лампа скорее всего переселится в какое-нибудь подсобное помещение (после покрытия токонесущих частей лаком), а в кухню я буду делать что-то более красивое.

Ну пока всё. Сейчас раздумываю над тем, как заменить лампы в 5-рожковой люстре в комнате на светодиодные самоделки, но слишком уж громоздкой и тяжёлой получается конструкция, слишком серьёзный радиатор нужен для охлаждения 9 светодиодов. Кроме того, лампы в люстре должны быть как минимум двунаправленными (должны иметь светодиоды минимум с двух сторон), так как рассеянный свет в комнате куда нужнее, чем в кухне. Есть идея конструкции оптимального для такого случая радиатора, но пока очень сырая, надо додумывать и делать опытный образец.

Немного не по теме, но, возможно, тем, кто дочитал до конца, будет интересно. Самую первую светодиодную лампу в своём доме, конечно же самодельную, я поставил в ванную комнату, чтобы заменить только что умершую сберегайку. Те же 9 светодиодов, кусочек игольчатого радиатора от БП отечественного компьютера системы 80186 «Искра», и 10-вт драйвер, купленный лет пять назад на DX, все эти годы валявшийся без применения. На сильно разогревающуюся микросхему драйвера я наклеил небольшой радиатор. Внутреннее устройство лампы скрыто плафоном, и поэтому я совсем не стремился к изящности исполнения. Ламповый патрон оставлен для совместимости, если самоделка откажет. Вот что получилось:

В принципе, получилась вполне полноценная замена сберегайки на 20вт, освещает ванную отлично. Правда, на следующий день после установки лампы в ванную умер диод на выходе драйвера, и я заменил его первым попавшимся под руку диодом КД2997, греется он сильно, так как не Шоттки, но ужасно живуч, и не такое выдерживает. Хоть в ванную из-за повышенной влажности не рекомендуется ставить такой незащищённый драйвер, но я покрыл его лаком, и вот уже около месяца лампа отлично работает.

Но вчера, когда я, придя с работы, щёлкнул выключателем, раздался громкий…, нет, даже не хлопок, а именно взрыв, и вышибло автомат по световой линии. Я сразу понял, что бабахнула моя лампа. Хорошо что «на мину» напоролся я сам, а не кто-то из домашних… Снимая с лампы плафон, я ожидал увидеть что-то ужасное, чёрное-горелое, как Рязань после набега Батыя, но на удивление всё выглядело свежим и исправным, и я не сразу обнаружил эпицентр взрыва.

Оказалось, что взорвался помехозащитный конденсатор на 0,022мкф 630в, который я сам припаял к драйверу, на фото он хорошо виден, голубенький такой. Конденсатор разорвало пополам, части его корпуса разлетелись в стороны, и при этом выгорела «предохранительная» дорожка на плате драйвера. Конденсатор выкусил, выгоревшую дорожку замкнул предохранителем на 2А, включаю — работает! Ну и дела! Никак не ожидал, что рванёт поставленный мной конденсатор, к тому же с таким запасом по напряжению… Подозреваю что он не вынес повышенной влажности, напитал влаги через микротрещину и приветик… Я лаком его целиком не покрывал… К выгоранию самого драйвера был бы морально готов, но драйвер перенёс и пробой импульсного диода, и повышенную влажность тоже выдерживает… В общем, никогда не известно, где же рванёт… Так вот совпало…

Что это и как работает?

Разработка и внедрение технологии светоизлучающих диодов (LED) во всем диапазоне осветительных приложений были захватывающими в последние несколько лет. Несмотря на присущую светодиодам высокую эффективность электрооптического преобразования, светодиодный светильник настолько хорош, насколько хорош его драйвер. Потенциал этой революционной технологии освещения может быть раскрыт только тогда, когда показатели производительности светодиодных драйверов будут последовательно согласованы с электрическими характеристиками светодиодного источника света.Светодиодная система освещения представляет собой синергетическое сочетание источника света, драйверов светодиодов, систем управления температурой и оптики. Поскольку драйверы являются единственным компонентом, который существенно влияет на фотометрические характеристики и качество света светодиодов в системе освещения, они играют решающую роль в более обширных и интенсивных применениях светодиодных технологий.

Что такое светодиодный драйвер?

Драйвер светодиода — это электронное устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки (или цепочек) светодиодов.Светодиоды представляют собой твердотельные полупроводниковые устройства, пропитанные или легированные слоями для создания p-n-перехода. Когда ток течет через легированные слои, дырки из p-области и электроны из n-области инжектируются в p-n переход. Они рекомбинируют, чтобы генерировать фотоны, которые мы воспринимаем как видимый свет. Преобразование тока в световой поток почти линейное, увеличение входного тока позволяет большему количеству электронов и дырок рекомбинировать в p-n-переходе, и, таким образом, генерируется больше фотонов.

В отличие от обычных источников света, которые питаются непосредственно от источника переменного тока (AC), светодиоды работают от входа постоянного или модулированного прямоугольного сигнала, поскольку диоды имеют полярность. Вход сигнала переменного тока приведет к тому, что светодиод будет гореть только примерно половину времени, когда сигнал переменного тока имеет правильную полярность, и сразу же погаснет при отрицательном смещении. Следовательно, постоянная подача постоянного электрического тока с фиксированным выходом или регулируемым выходом в допустимом диапазоне должна применяться к светодиодной матрице для стабильного немигающего освещения.

Драйверы светодиодов

обеспечивают интерфейс между источником питания (линией) и светодиодом (нагрузкой), преобразуя входящую сетевую мощность 50 или 60 Гц переменного тока с такими напряжениями, как 120 В, 220 В, 240 В, 277 В или 480 В, в регулируемый выходной постоянный ток. Существуют драйверы, предназначенные также для приема других типов источников питания, например, питания постоянного тока от микросетей постоянного тока или Power over Ethernet (PoE). Схема драйвера светодиода должна иметь невосприимчивость к скачкам напряжения и другим помехам в линии переменного тока в пределах заданного расчетного диапазона, а также отфильтровывать гармоники в выходном токе, чтобы они не влияли на качество вывода светодиодного источника света.Драйвер — это не просто преобразователь мощности. Некоторые типы светодиодных драйверов имеют дополнительную электронику для точного управления светоотдачей или для поддержки интеллектуального освещения.

Постоянный ток или постоянное напряжение?

Электрическая цепь, которая регулирует поступающую мощность для обеспечения выхода постоянного напряжения, обычно называется источником питания, тогда как драйвер светодиода в строгом смысле слова относится к электрической цепи, которая обеспечивает выход постоянного тока. Сегодня «драйвер светодиода» и «источник питания светодиодов» — очень неоднозначные термины, которые используются как синонимы.Несмотря на терминологическую двусмысленность, мы не можем позволить себе игнорировать существенные различия между схемами постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV) для регулирования нагрузки светодиодов.

Драйверы светодиодов постоянного тока обеспечивают постоянный ток (например, 50 мА, 100 мА, 175 мА, 350 мА, 525 мА, 700 мА или 1 А), независимо от нагрузки по напряжению, на модуль светодиодов в определенном диапазоне напряжений. Драйвер может питать один модуль со светодиодами, подключенными последовательно, или несколько светодиодных модулей, подключенных параллельно.Последовательное соединение является предпочтительным в архитектурах цепей CC, поскольку оно гарантирует, что все светодиоды имеют одинаковый ток, протекающий через их полупроводниковые переходы, и светоотдача одинакова через светодиоды. Для параллельного подключения нескольких светодиодных модулей требуется резистор в каждом светодиодном модуле, что приводит к снижению эффективности и плохому согласованию тока. Большинство драйверов CC можно запрограммировать для работы в диапазоне выходного тока для точного сопряжения между драйвером и конкретным светодиодным модулем. Драйверы светодиодов постоянного тока используются, когда световой поток не должен зависеть от колебаний входного напряжения.Они используются во многих типах осветительных приборов общего назначения, таких как потолочные светильники, троферы, настольные / торшеры, уличные фонари и верхние фонари, для которых приоритетными являются высокое качество тока и точный контроль мощности. Драйверы CC поддерживают регулировку яркости как с широтно-импульсной модуляцией (PWM), так и с уменьшением постоянного тока (CCR). Для работы источника питания в режиме CC обычно требуется защита от перенапряжения на случай возникновения чрезмерного сопротивления нагрузки или при отключении нагрузки.

Драйверы светодиодов постоянного напряжения предназначены для работы светодиодных модулей при фиксированном напряжении, обычно 12 В или 24 В.Каждый светодиодный модуль имеет собственный линейный или импульсный регулятор тока для ограничения тока с целью поддержания постоянной выходной мощности. Обычно предпочтительно подавать постоянное напряжение на несколько светодиодных модулей или светильников, соединенных параллельно. Максимальное количество светодиодов или светодиодных модулей и прямые напряжения на них не должны превышать мощность источника питания постоянного тока. Цепь CV должна допускать рассеяние мощности при коротком замыкании нагрузки. Ограничители тока обычно имеют тепловое отключение для защиты цепи, когда на ограничитель тока подается напряжение, превышающее максимально допустимое.Драйверы CV часто используются в низковольтных светодиодных осветительных устройствах, которые требуют простоты группового подключения при параллельном управлении, например, для управления светодиодными лентами, светодиодными модулями для световых коробов. Драйверы постоянного напряжения могут быть затемнены только при ШИМ.

Импульсный источник питания (SMPS)

Поскольку светодиоды очень чувствительны к колебаниям тока и напряжения, одна из наиболее важных функций драйвера светодиода заключается в уменьшении колебаний прямого напряжения на полупроводниковом переходе светодиодов. Импульсные источники питания работают путем модуляции электрического сигнала с использованием одного или нескольких переключающих элементов, таких как силовые полевые МОП-транзисторы, на высокой частоте, тем самым генерируя заданную величину мощности постоянного тока при изменении напряжения питания или нагрузки. Импульсные преобразователи, используемые в драйверах светодиодов, требуют, чтобы энергия сохранялась в виде тока с использованием катушек индуктивности и / или в виде напряжения с использованием конденсаторов, чтобы поддерживать выходной ток или напряжение на нагрузке во время цикла включения / выключения. Драйвер светодиодов AC-DC SMPS преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, которая затем преобразуется в мощность постоянного тока, способную правильно управлять светодиодами.

Для импульсного преобразования мощности в драйверах светодиодов доступны различные топологии схем для поддержки требований к нагрузке светодиодов. Среди всех топологий SMPS наиболее часто используются повышающие, повышающие, понижающие и обратные типы.

Также известная как понижающий преобразователь, понижающая схема регулирует входное постоянное напряжение до желаемого постоянного напряжения с помощью ряда методов управления током, включая синхронное переключение, гистерезисное управление, управление пиковым током и управление средним током.Понижающая топология предназначена для драйверов светодиодов с питанием от сети, которые необходимы для управления длинной цепочкой светодиодов, при этом напряжение нагрузки поддерживается ниже напряжения питания. Понижающие схемы также часто встречаются в приложениях с низким напряжением, где входное напряжение питания относительно низкое (например, 12 В постоянного тока для автомобильного освещения) и работает только один светодиод. Понижающая топология позволяет разрабатывать схемы с меньшим количеством компонентов при сохранении высокого КПД (90–95%). Однако напряжение нагрузки понижающей цепи должно быть менее 85% напряжения питания.Более того, понижающие драйверы светодиодов не обеспечивают изоляцию между входными и выходными цепями.

Повышающий преобразователь предназначен для повышения входного напряжения до более высокого выходного напряжения примерно на 20% или более. Для схем повышения обычно требуется один индуктор и они работают либо в режиме непрерывной проводимости (CCM), либо в режиме прерывистой проводимости (DCM), в зависимости от формы волны тока индуктора. В повышающих преобразователях малой мощности может использоваться накачка заряда, а не индуктор, в котором используются конденсаторы и переключатели для повышения выходного напряжения выше напряжения питания.Преобразователи на основе индуктивности обладают преимуществом в виде небольшого количества компонентов и высокой эксплуатационной эффективности (более 90%). Недостатком такой топологии является отсутствие изоляции между входными и выходными цепями. Повышающий преобразователь выдает импульсную форму сигнала, поэтому для уменьшения пульсаций тока требуется большой выходной конденсатор. ШИМ-регулирование яркости является сложной задачей из-за большого выходного конденсатора, а также управления с обратной связью, которое требует большой полосы пропускания для стабилизации преобразователя.

Пониженно-повышающие преобразователи

могут обеспечивать выходное напряжение выше или ниже входного напряжения, что делает их идеальными для приложений, в которых входное напряжение растет и падает с большими колебаниями (не более 20%).Колебания входного напряжения такого типа обычно возникают в осветительных устройствах с батарейным питанием, например, в автомобильном освещении строительной и сельскохозяйственной техники (вилочные погрузчики, тракторы, комбайны, экскаваторы, снегоочистители и т. Д.), А также грузовых автомобилей и автобусов. Два типа преобразователей, которые часто используются в повышающих понижающих преобразователях, известны как SEPIC (несимметричный первичный преобразователь индуктивности) и Cuk. Преобразователь SEPIC отличается использованием двух катушек индуктивности, предпочтительно индуктора с двумя обмотками, который имеет небольшую площадь основания, низкую индуктивность рассеяния и способность увеличивать соединение обмоток для повышения эффективности схемы. В архитектуре SEPIC повышающая секция обеспечивает коррекцию коэффициента мощности (PFC), а понижающая секция выдает напряжение, равное, меньшее или большее, чем входное напряжение, в то время как выходная полярность обеих секций остается одинаковой. Топология Cuk сочетает в себе непрерывный выходной ток понижающего преобразователя и непрерывный входной ток повышающего напряжения, что дает Cuk наилучшие характеристики EMI и позволяет при необходимости уменьшать емкость. Повышающий преобразователь является неизолированной схемой драйвера.Как и повышающие преобразователи, повышающие-понижающие преобразователи требуют защиты от перенапряжения для предотвращения повреждений из-за чрезмерно высокого напряжения в случае разомкнутой нагрузки.

Схема обратного переключения — это преобразователь с прерывистой проводимостью, который обеспечивает изоляцию сети переменного тока, накопление энергии и масштабирование напряжения. Он очень похож на повышающий преобразователь, но с разделением индуктивности, образующим трансформатор. Обратный трансформатор с как минимум двумя обмотками не только обеспечивает полную изоляцию между его входной и выходной цепями, но также позволяет подавать более одного выходного напряжения с разной полярностью.Первичная обмотка подключена к входному источнику питания, вторичная обмотка подключена к нагрузке. Магнитная энергия накапливается в трансформаторе, когда переключатель включен, и в то же время диод имеет обратное смещение (то есть блокируется). Когда переключатель выключен, диод смещен в прямом направлении, и магнитная энергия выделяется током, текущим из вторичной обмотки. В некоторых схемах обратного хода используется третья обмотка, называемая начальной или вспомогательной обмоткой, для питания ИС управления. Более точный контроль среднего напряжения на конденсаторе, который используется для поддержания тока в нагрузке светодиода, когда преобразователь находится на первом этапе, требует изолированной обратной связи, обычно через оптрон.Цепи обратного переключения могут быть разработаны для очень широкого диапазона питающих и выходных напряжений с изоляцией от опасно высоких напряжений. Однако эти схемы менее эффективны (75 — 85%, более высокий КПД возможен при использовании дорогих деталей).

Линейный источник питания

Линейный источник питания использует элемент управления (например, резистивную нагрузку), который работает в своей линейной области для регулирования выхода. В схемах управления светодиодами этого типа напряжение, протекающее через резистор, чувствительный к току, сравнивается с опорным напряжением в контуре обратной связи для получения управляющего сигнала.Контроллер, который работает в линейной области замкнутой системы обратной связи, регулирует выходное напряжение до тех пор, пока ток, протекающий через чувствительный резистор, не будет соответствовать напряжению обратной связи. Таким образом, ток, подаваемый на цепочку светодиодов, поддерживается до тех пор, пока прямое напряжение не превышает выходное напряжение с ограничением по падению. Линейные драйверы обеспечивают только понижающее преобразование, что означает, что напряжение нагрузки должно быть ниже, чем напряжение питания. Если напряжение нагрузки выше напряжения питания или напряжение питания сильно колеблется, необходим импульсный стабилизатор.

В приложениях

с питанием от сети переменного тока, которые предъявляют высокие требования к регулированию напряжения, обычно используются переключаемые линейные регуляторы для управления светодиодными лампами с длинной цепочкой светодиодов, соединенных последовательно. Переключаемые линейные регуляторы представляют собой комбинации нескольких линейных регуляторов, которые либо интегрированы, либо каскадированы в модульной форме. Эти линейные регуляторы, обычно разработанные в корпусах ИС для поверхностного монтажа, используются для интеллектуальной регулировки количества подключенных к нагрузке светодиодов в цепочке во время цикла линии питания, чтобы напряжение нагрузки соответствовало мгновенному напряжению сети переменного тока.

Линейные драйверы светодиодов

представляют собой чрезвычайно упрощенное решение, которое устраняет необходимость в громоздких и дорогостоящих катушках, конденсаторах и реактивных (например, индуктивных и / или емкостных) входных фильтрующих элементах EMI / EMC. Значительно небольшое количество деталей и использование твердотельных компонентов позволяет уменьшить размеры переключаемого линейного регулятора до компактной ИС. Это делает линейные драйверы конкурентоспособным кандидатом для светодиодных ламп, стоимость и физические размеры которых являются важными факторами при проектировании.Благодаря способности генерировать резистивную нагрузку диммера, аналогичную лампе накаливания, линейные драйверы светодиодов имеют общую совместимость с существующими диммерами с отсечкой фазы (TRIAC), которые были разработаны для диммирования резистивных нагрузок.

Отличающаяся конкурентоспособностью затрат, невосприимчивостью к электромагнитным помехам / электромагнитной совместимости, малой занимаемой площадью и простотой конструкции, топология линейного управления вызывает все больший интерес в отрасли. Однако линейные драйверы борются с присущими им недостатками, которые не позволяют им войти в массовые приложения во многих категориях продуктов.

1. Линейный драйвер светодиода может иметь низкий КПД, когда напряжение питания значительно превышает напряжение нагрузки.

2. Избыточная мощность выделяется в виде тепловой энергии, что приводит к увеличению тепловой нагрузки на схему драйвера и, скорее всего, на светодиоды, если тепло не рассеивается эффективно.

3. Ограничение необходимости поддерживать напряжение нагрузки ниже, чем напряжение питания в определенном диапазоне, приводит к дополнительному недостатку, заключающемуся в разрешении только ограниченного диапазона напряжения питания.

4. Линейные драйверы, доступные на рынке, представляют собой преимущественно недорогие схемы, которые не уделяют особого внимания устранению мерцания.

5. Неизолированная топология не обеспечивает гальванической развязки от сети переменного тока.

Switched Vs. Линейный

В конструкции драйвера светодиода есть много компромиссов. Выбор между SMPS и линейными драйверами должен учитывать стоимость, эффективность, управляемость, срок службы, диммирование, размер, коэффициент мощности, мерцание, вход / выход, изоляцию сети переменного тока и различные другие факторы.

Импульсные источники питания очевидно более эффективны, чем линейные, из-за их модуляции «0/1» (переключение ВКЛ / ВЫКЛ). Они могут быть разработаны для обеспечения высокой энергоэффективности, а также освещения без мерцания при сохранении высокого коэффициента мощности и низких общих гармонических искажений (THD). Хотя линейные драйверы светодиодов задумывались как перспективное решение для управления светодиодами, в обозримом будущем SMPS по-прежнему будет предпочтительным решением для управления светодиодами для приложений, где первостепенное значение имеют эффективность, управление освещением, качество света и электрическая безопасность.В частности, цифровая управляемость драйверов SMPS, которые оснащены технологией интеллектуальных датчиков и возможностью беспроводного подключения, обещает сделать возможным множество приложений Интернета вещей (IoT). Цифровая модуляция позволяет кодировать данные в двоичном формате для высокоскоростной оптической беспроводной связи (LiFi), что значительно расширяет прикладной потенциал драйверов SMPS.

Тем не менее, привлекательные особенности драйверов SMPS достигаются за счет их зависимости от громоздких, дорогих и ненадежных реактивных компонентов, таких как трансформаторы, катушки индуктивности и конденсаторы.Высокоскоростное переключение вызывает много шума, что приводит к относительно высокому уровню электромагнитных помех, которые необходимо фильтровать и экранировать с помощью дополнительных схем. Эти дополнительные схемы могут значительно увеличить физические размеры и удвоить общую стоимость драйвера светодиода.

Самым большим недостатком драйверов SMPS, который также является наиболее привлекательной особенностью линейных драйверов, является их надежность. Схема управления SMPS использует большое количество компонентов, включая фильтры, выпрямители, схемы корректора коэффициента мощности (PFC) и т. Д.Сложная конструкция может снизить надежность схемы. Широкое использование алюминиевых электролитических конденсаторов в PFC в качестве компонента накопления энергии вызывает наибольшее беспокойство по поводу надежности драйвера SMPS. Электролитические конденсаторы известны своей высокой емкостью и высоким напряжением. Тем не менее электролит в конденсаторе со временем испарится. Скорость испарения линейно зависит от температуры. Высокая температура ускоряет испарение электролита, что приводит к уменьшению емкости и увеличению ESR (эквивалентное последовательное сопротивление).Повышенное ESR приводит к высоким колебаниям выходного напряжения и шуму. А конденсатор в конечном итоге выходит из строя, когда высыхает электролит, что приводит к преждевременному выходу из строя всей системы освещения. Высокоскоростное переключение может вызвать электромагнитные помехи (EMI), которые отрицательно влияют на окружающие элементы схемы. Это создает дополнительную проблему проектирования, которую необходимо преодолеть. Использование шумового фильтра приводит к увеличению объема и веса, а также стоимости производства.

С другой стороны, линейные драйверы обладают огромным потенциалом благодаря ранее упомянутым преимуществам. Как правило, они живут дольше, чем драйверы SMPS, упрощают конструкцию лампы, снижают стоимость и значительно сокращают спецификации. Однако сложно разработать линейный драйвер с эффективностью преобразования и подавлением мерцания, сопоставимой со схемами SMPS. Эта технология в настоящее время используется неправомерно. Большинство производителей освещения воспринимают это только как дешевое решение для вождения. Хотя допустимо использовать линейные драйверы в светодиодных светильниках для приложений, где высококачественный свет и изоляция от сети переменного тока не являются главным приоритетом (например,грамм. наружное освещение), некоторые производители пытаются включить это недорогое решение для управления светодиодами в требующие визуального восприятия и чувствительные к безопасности приложения внутреннего освещения без улучшения качества выходной мощности драйвера (контроль мерцания) и повышения электрической безопасности и рассеивания тепла в системе освещения.

Бортовой водитель (DOB)

DOB — это типичная реализация топологии линейного вождения. Светодиодный модуль DOB, также называемый светодиодным двигателем переменного тока, вмещает светодиоды и всю электронику драйвера на печатной плате с металлическим сердечником (MCPCB).Технология DOB использует возможность монтажа MCPCB микросхем драйвера высокого напряжения (переключаемых линейных регуляторов). В отличие от схемы драйвера SMPS, которая должна быть установлена ​​на маршрутизируемой печатной плате FR4, эти микросхемы драйвера для поверхностного монтажа могут быть припаяны к монтируемой на светодиоды MCPCB без разводки схемы. Это полностью устраняет необходимость в специальной сборке драйверов и, таким образом, обеспечивает компактный форм-фактор. Еще одно преимущество конструкции DOB заключается в том, что отличная теплопроводность MCPCB может способствовать быстрому рассеиванию тепла, выделяемого из-за неэффективного преобразования линейного драйвера.

Использование энергии

Обработка мощности, которая происходит внутри SMPS, обычно приводит к неравномерному потреблению мощности из-за токовой импульсной модуляции. Способ, которым импульсные регуляторы потребляют импульсы тока из энергосистемы общего пользования, может вызывать изгибы и искажения формы кривой тока линии электропередачи, а также срабатывание предохранителей и автоматических выключателей при уровнях мощности ниже, чем допустимая мощность линии. Наличие этих гармонических искажений и нелинейных нагрузок может привести к различным проблемам, таким как перегрев нейтральных проводников и распределительных трансформаторов, отказ или неисправность оборудования для выработки и распределения электроэнергии, а также помехи в цепях связи и т. Д.С точки зрения энергопотребления, эти вредные помехи от нисходящего электрического оборудования должны быть запрещены. Поэтому коммунальные предприятия предъявляют нормативные требования к коэффициенту мощности (PF) и общему коэффициенту гармонических искажений (THD) электрического оборудования, включая светодиодные светильники с питанием от сети.

Коэффициент мощности — это отношение потребляемой мощности к поставляемой мощности и выражается числом от 0 до 1. У чисто резистивных нагрузок коэффициент мощности равен 1, поскольку ток потребляется точно по фазе с линейным напряжением.Тем не менее, реактивные элементы, такие как конденсаторы и катушки индуктивности драйвера светодиода, потребляют дополнительный реактивный ток, который трудно измерить и, следовательно, предприятиям энергоснабжения невозможно получить прибыль. Что наиболее важно, эта реактивная мощность приведет к тому, что передаваемая мощность (полная мощность) будет больше, чем мощность, фактически требуемая светодиодным светильником. Это может привести к тому, что инфраструктура коммунального предприятия будет работать с превышением мощности и может привести к потенциальному ущербу, если не будут приняты меры для защиты инфраструктуры от перегрузки дополнительной реактивной мощностью.Чем ближе коэффициент мощности к 1, тем точнее совпадают формы сигналов тока и напряжения. По мере уменьшения коэффициента мощности больше мощности теряется в виде реактивной мощности. В коммерческом и промышленном секторах коммунальные предприятия часто взимают дополнительную плату с конечных пользователей, которые работают с электрическим оборудованием с низким коэффициентом мощности, чтобы компенсировать возросшие затраты на генерацию и передачу.

Коэффициент мощности светодиодной лампы или светильника стал требованием спецификаций на многих рынках. Директива ЕС требует, чтобы светодиодный продукт с потребляемой мощностью более 25 Вт имел коэффициент мощности выше 0.9. В США и Design Light Consortium (DLC), и Energy Star имеют правила PF, аналогичные европейским. Штат Калифорния имеет четкие правила для значения коэффициента мощности, которое должно быть больше 0,9 для всех уровней мощности светодиодного освещения жилых и коммерческих помещений. Чтобы соответствовать нормативным значениям коэффициента мощности, драйверы светодиодов с питанием от сети, разработанные для сетей переменного тока, должны использовать некоторую форму коррекции коэффициента мощности для поддержания высокого коэффициента мощности в широком диапазоне входного напряжения. Схема коррекции коэффициента мощности (PFC) обычно используется для минимизации реактивной мощности и максимизации доступной мощности от источника и распределительных кабелей.Схемы PFC, которые включают в себя активные и пассивные PFC, формируют и синхронизируют по времени входной ток в синусоидальную форму волны, которая находится в фазе с линейным напряжением.

Общие гармонические искажения (THD) часто возникают одновременно с проблемой низкого коэффициента мощности. THD — это измерение искажения формы волны тока, вызванного нелинейными электрическими нагрузками, такими как нагрузки выпрямителя. Искаженные формы волны тока могут уменьшить коэффициент мощности и также создать гармонические искажения. Гармонические искажения также возникают, когда нагрузка потребляет ток, не похожий на истинную синусоиду.THD представлен в процентах. Чем ниже значение, тем лучше. Высокий коэффициент нелинейных искажений может вызвать проблемы в оборудовании распределения питания. Поэтому важно, чтобы драйверы светодиодов соответствовали нормативным значениям THD (обычно менее 20%) во всем диапазоне входного напряжения. THD подавляется схемой коррекции коэффициента мощности, которая должна эффективно формировать входной ток, чтобы генерировать минимальную энергию на более высоких частотах.

Регулировка яркости влияет на коэффициент мощности и коэффициент нелинейных искажений. Следовательно, необходимо измерить коэффициент мощности и коэффициент нелинейных искажений на выходах с полной и низкой яркостью.

Регулировка яркости

Переход от традиционной технологии освещения к твердотельному освещению обусловлен необходимостью повышения эффективности, контроля и взаимодействия. В основе управления освещением лежит технология затемнения, которая является неотъемлемой функцией систем управления освещением. Одним из преимуществ светодиодов является возможность мгновенно реагировать на изменения потребляемой мощности, которые регулируются драйвером светодиода. Эффективность регулирования яркости светодиодного драйвера становится все более важной, поскольку освещение становится более связным и адаптируемым к потребностям и предпочтениям пользователей.Наиболее часто используемые элементы управления диммером-драйвером включают симистор (триод для переменного тока), 0-10 В и DALI (интерфейс цифрового адресного освещения). Широтно-импульсная модуляция (PWM) и уменьшение постоянного тока (CCR) — наиболее распространенные методы, используемые для уменьшения яркости светодиодной нагрузки от драйвера.

Диммеры с фазовым управлением работают путем отключения частей цикла переменного напряжения для управления светоотдачей. Цепи управления фазой включают 2-проводное управление прямой фазой (передний фронт), 2-проводное управление обратной фазой (задний фронт) и 3-проводное управление прямой фазой (передний фронт).Регулировка яркости с управлением фазой часто используется в модернизированных приложениях, где протягивание новой или дополнительной проводки ответвленной цепи или внутренней проводки управления может быть сложным и дорогостоящим. Однако драйвер светодиода должен быть спроектирован так, чтобы распознавать сигналы напряжения от схемы диммирования и реагировать на них. Неспособность интерпретировать выходной сигнал переменного фазового угла при регулировке яркости может вызвать мерцание и уменьшить диапазон регулировки яркости.

0-10 В — это 4-проводной (горячий и нейтральный, плюс 2 низковольтных управляющих провода) метод диммирования, который иногда называют диммированием 1-10 В, поскольку наиболее типичные диммируемые драйверы 0-10 В могут диммировать только от 100% ( 10 В) до 10% (1 В), а 0 В выключает лампу. В этом методе драйвер является источником тока для сигнала постоянного тока и, следовательно, надежен при диммировании, происходящем в драйвере. Схема управления отправляет управляющие сигналы низкого напряжения для настройки входа на драйвер, изменяя напряжение от 1 В до 10 В постоянного тока. Поскольку управляющий сигнал представляет собой небольшое аналоговое напряжение, длинные участки проводов могут вызвать падение напряжения и привести к падению уровня сигнала. 0-10 В — это универсальный протокол управления в осветительной промышленности, который широко используется в коммерческих осветительных приборах.Однако стандарты затемнения 0-10 В для архитектурных приложений в США не определяют значение минимального светового потока и не учитывают форму кривой затемнения. Это может вызвать несовместимость элементов управления и устройств от разных производителей.

DALI, способный обеспечивать адресацию отдельных устройств и обратную связь по состоянию от нагрузок, обеспечивает большую гибкость в управлении освещением через 4-проводную систему (горячий и нейтральный плюс 2 низковольтных канала передачи данных без топологии). DALI обычно используется там, где стратегия управления требует, чтобы осветительный прибор реагировал более чем на один контроллер (например, переключатель ручного управления и датчик присутствия). DALI — это двунаправленный протокол, и система освещения DALI может управлять до 64 точками управления (драйверы, диммеры, реле) без использования центрального блока управления. Протокол DALI использует логарифмическое затемнение, которое обеспечивает 256 шагов яркости со стандартизированной кривой затемнения в диапазоне от 0,1% до 100%.

PWM управляет яркостью светодиода, изменяя рабочий цикл постоянного тока с частотой следования импульсов, достаточно высокой, чтобы быть незаметным для человеческого глаза.Отношение времени включения к времени выключения определяет воспринимаемую интенсивность света. Широтно-импульсная модуляция поддерживает постоянный прямой ток, что устраняет проблему смещения цвета и, таким образом, является преимуществом для приложений, требующих постоянной CCT в широком диапазоне диммирования. ШИМ-регулировка яркости обычно используется как для статической, так и для динамической регулировки интенсивности с использованием источников белого света, а также светодиодов RGB. В приложениях для смешивания цветов RGB, затемнение с ШИМ позволяет точно отрегулировать яркость отдельных источников для получения желаемого цвета.Однако переключение на высокой скорости может создавать электромагнитные помехи. Драйверы PWM не могут быть установлены удаленно от источника света, потому что увеличенное расстояние передачи от драйвера к источнику света может мешать высокочастотным, чувствительным ко времени рабочим циклам.

CCR или аналоговое регулирование яркости регулирует интенсивность света путем изменения тока привода постоянного тока, протекающего через светодиод. Поскольку ток изменяется линейно, CCR практически не мерцает. Диммирование с постоянным током также может работать в более широком диапазоне светового потока, чем обычное диммирование с отсечкой фазы.К недостаткам CCR относятся плохая производительность при низких токах (ниже 10%), смещение цвета светодиодов при уменьшении яркости светодиодов до 20% от номинальной мощности и асинхронный отклик при более высоких токах из-за эффекта спада. Схема диммирования CCR может управляться с помощью различных протоколов, таких как 0–10 В, DALI и ZigBee. CCR и PWM можно комбинировать для обеспечения гибридного диммирования, так что можно использовать преимущества обоих методов.

Подавление мерцания

Мерцание — это амплитудная модуляция светового потока, которая может быть вызвана колебаниями напряжения в сети переменного тока, остаточной пульсацией выходного тока, подаваемого на светодиодную нагрузку, или несовместимым взаимодействием между схемами диммирования и источниками питания светодиодов.Мерцание может вызывать другие временные световые артефакты (TLA), в том числе стробоскопический эффект (неправильное восприятие движения) и фантомный массив (узор появляется при движении глаз). TLA бывают как видимыми, так и невидимыми. Мерцание, возникающее на частотах 80 Гц и ниже, непосредственно видно глазу, а невидимое мерцание — это временные изменения, возникающие на частотах 100 Гц и выше. Стробоскопический эффект и фантомная матрица обычно возникают в диапазоне частот от 80 Гц до 2 кГц, их видимость варьируется в зависимости от населения. Хотя невидимые TLA не воспринимаются человеческим глазом, они все же могут иметь ряд негативных последствий.

Мерцание и другие TLA представляют собой нежелательные временные паттерны светового потока, которые могут вызывать напряжение глаз, нечеткое зрение, зрительный дискомфорт, снижение зрительной способности и, в некоторых случаях, даже мигрень и светочувствительные эпилептические припадки. Поэтому они являются одним из ключевых факторов при оценке качества света. Целевое использование искусственного освещения играет роль. Различные сценарии освещения могут допускать разный уровень временных световых артефактов.TLA могут быть менее важны для проезжей части, парковки и наружного архитектурного освещения или других приложений, где продолжительность воздействия искусственного света ограничена. Искусственный свет с высоким процентом мерцания не следует использовать как для внешнего, так и для рабочего освещения в домах, офисах, классных комнатах, гостиницах, лабораториях и промышленных помещениях. Освещение без мерцания имеет решающее значение не только для визуальных задач, требующих точного позиционирования глаз и среды, в которой уязвимые группы населения проводят много времени, но и для телевещания HDTV, цифровой фотографии и замедленной записи в студиях, стадионах и спортзалах.Видеокамеры могут улавливать TLA так же, как человеческий глаз улавливает эти эффекты.

Ключ к уменьшению мерцания заключается в драйвере светодиода, который предназначен для преобразования коммерческой мощности переменного тока в мощность постоянного тока и фильтрации любых нежелательных пульсаций тока. Достаточно большие пульсации, которые обычно возникают при частоте, в два раза превышающей напряжение сети переменного тока, в постоянном токе, подаваемом на светодиодную нагрузку, приводят к мерцанию и другим визуальным аномалиям с частотой 100/120 Гц. Таким образом, допустимый уровень пульсаций тока в светодиодах, например пульсация ± 15% (всего 30%), должен быть определен в драйверах светодиодов для различных приложений, где мерцание имеет значение. Пульсации можно сгладить, используя конденсатор фильтра. Одной из основных проблем при разработке драйвера является фильтрация пульсаций и гармоник без использования громоздких короткоживущих высоковольтных электролитических конденсаторов на первичной стороне. Светодиодные двигатели переменного тока по своей природе восприимчивы к явлению мерцания, потому что светодиоды фактически работают от того, что по сути является промежуточным напряжением постоянного тока, которое было бы в системе светодиодного освещения на основе SMPS. Быстрое изменение полярности вызывает мерцание интенсивности с частотой, вдвое превышающей синусоидальную частоту переменного тока.Несмотря на простоту конструкции схемы, требуются дополнительные схемы для эффективного уменьшения временных колебаний источника питания.

Стандарты ограничения мерцания для различных приложений еще не установлены. IES установила две метрики для количественной оценки мерцания. Процент мерцания измеряет относительное изменение модуляции света (глубину модуляции). Индекс мерцания — это показатель, который характеризует изменение интенсивности по всей периодической форме сигнала (или коэффициент заполнения для прямоугольных сигналов).Процент мерцания лучше известен обычным потребителям. В целом, 10-процентное мерцание или меньше при 120 Гц или 8-процентное мерцание или меньше при 100 Гц приемлемо для большинства людей, за исключением групп риска, 4-процентное мерцание или меньше при 120 Гц или 3-процентное мерцание или меньше при 100 Гц считается безопасным для всех групп населения и очень востребованным в приложениях с интенсивным зрением. К сожалению, большое количество светодиодных ламп и светильников, представленных в настоящее время на рынке, имеют высокий процент мерцания. В частности, светодиодные фонари переменного тока имеют мерцание, обычно превышающее 30 процентов при 120 Гц.

Защита цепи

В зависимости от топологии драйвера, конструкции схемы и условий применения драйверы светодиодов могут работать в условиях аномалий нагрузки и ненормальных условий эксплуатации, таких как перегрузка по току, перенапряжение, пониженное напряжение, короткое замыкание, обрыв цепи, неправильная полярность, потеря нейтрали, перегрев и т. Д. Следовательно, драйверы светодиодов должны включать механизмы защиты для решения этих проблем.

Выходное напряжение некоторых драйверов постоянного тока, особенно импульсных повышающих преобразователей, может слишком сильно превышать номинальное напряжение привода из-за отключения нагрузки или чрезмерного сопротивления нагрузки.Защита от разомкнутой цепи или защита от перенапряжения на выходе (OOVP) обеспечивает механизм отключения, который использует стабилитрон для обеспечения обратной связи и проведения выходного тока на землю, когда выходное напряжение превышает определенный предел. Более предпочтительным методом защиты от обрыва цепи является использование схемы активной обратной связи по напряжению для отключения источника питания при достижении точки срабатывания по перенапряжению.

Защита от перенапряжения на входе (IOVP) предназначена для снятия напряжения цепи управления от перенапряжения в результате операций переключения / изменения нагрузки в электросети, ударов молнии поблизости, ударов молнии непосредственно в систему освещения или электростатического разряда. В линиях переменного тока небольшое, но продолжительное перенапряжение может вызвать высокие токи (импульсы энергии) в драйвере светодиодов и светодиодах, что может привести к выходу из строя драйвера светодиодов и интерфейсов управления, а также к преждевременному старению светодиодов. Металлооксидный варистор (MOV) или ограничитель переходного напряжения (TVS) может быть размещен на входе для поглощения энергии путем ограничения напряжения. Конденсатор с пластиковой пленкой, который обычно подключается к линии переменного тока, чтобы уменьшить эмиссию электромагнитных помех, также помогает поглощать часть энергии в импульсных импульсах.

Драйверы светодиодов

обычно поставляются с ограниченным уровнем защиты от перенапряжения от встроенных схем защиты от перенапряжения. В некоторых приложениях, таких как уличное освещение, к драйверу следует добавить дополнительные устройства защиты от перенапряжения, способные выдерживать многократные скачки или удары, чтобы защитить компоненты, расположенные ниже по потоку, от высоких скачков напряжения. УЗИП должен быть рассчитан на снижение или разрядку высокой энергии импульса минимум 10 кВ и 10 кА в соответствии с ANSI C136.2.

Короткое замыкание на нагрузке линейного источника питания может привести к перегреву, но не влияет на ток, подаваемый на каждый светодиод, так как цепи ограничения тока обеспечивают автоматическую защиту от короткого замыкания.Однако в импульсном понижающем стабилизаторе короткое замыкание приведет к выходу из строя светодиода или всего модуля в зависимости от схемы. Выход из строя одного светодиода обычно минимально влияет на общую светоотдачу. Изменение напряжения можно сбалансировать с помощью саморегулирующейся схемы распределения тока, которая по-прежнему распределяет ток равномерно. С другой стороны, короткое замыкание на нагрузке светодиодной цепочки может существенно повлиять на общий световой поток. Механизм обнаружения отказов защиты от короткого замыкания может быть реализован путем контроля рабочего цикла.Короткое замыкание обычно приводит к очень короткому рабочему циклу.

Защита от перегрева для светодиодных систем включает защиту модуля от перегрева (MTP) и ограничение температуры драйвера (DTL). DTC использует резистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) для снижения выходного тока, когда максимальная температура в точке корпуса драйвера в приложении превышает предварительно определенный предел. MTC контролирует температуру светодиодного модуля и взаимодействует с драйвером, который автоматически снижает ток светодиодов, когда MTC определяет пороговую температуру.DTL также может использоваться в качестве альтернативы MTP, если точка TC драйвера и температура светодиодного модуля могут быть коррелированы.

EMI и EMC

Электромагнитные помехи (EMI), также называемые радиочастотными помехами (RFI), влияют на другие электрические цепи в результате либо электромагнитной проводимости, либо электромагнитного излучения, испускаемого электроникой, такой как драйверы светодиодов, радиоприемники CB и сотовые телефоны. Любой драйвер светодиодов, подключенный к сети переменного тока, должен соответствовать стандартам излучения, таким как определено в IEC 61000-6-3. В схеме управления светодиодами переключение MOSFET обычно является основным источником электромагнитных помех. Компоновка печатной платы с короткими и компактными путями для коммутирующих токов также важна для ограничения электромагнитных помех. В некоторых приложениях требуется входной фильтр для уменьшения высокочастотных гармоник, и конструкция этой схемы имеет решающее значение для поддержания низкого уровня электромагнитных помех. Заземляющий слой на печатной плате должен оставаться сплошным, чтобы избежать создания токовой петли, вызывающей излучение высоких уровней электромагнитных помех. Металлический экран может быть установлен над зоной переключения, чтобы обеспечить защиту от электромагнитного излучения.

Электромагнитная совместимость (ЭМС) — это способность устройства или системы работать в своей электромагнитной среде, не создавая электромагнитных помех, мешающих соседнему оборудованию, или не подвергаясь влиянию электромагнитных помех, излучаемых соседним оборудованием. Эффективность ЭМС драйвера светодиода часто автоматически обеспечивается хорошей схемой защиты от электромагнитных помех. Однако электростатический разряд (ESD) и устойчивость к скачкам напряжения, которые не учитываются в практике EMI, также влияют на характеристики EMC.

Соображения безопасности

Безопасность всегда должна оставаться приоритетом номер один при оценке водителя и системы освещения, с которой он работает.Очень желателен светодиодный драйвер с питанием от сети с диэлектрической изоляцией, например 1500 В RMS (50 или 60 Гц) от входа до выхода. Изоляция входной / выходной цепи может быть достигнута только с помощью трансформатора с первичной и вторичной обмотками с хорошей гальванической развязкой. Выходное напряжение должно быть ниже предела безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН) 60 В постоянного тока в соответствии с IEC 61140. Однако растет число светодиодных осветительных приборов, которые реализуют неизолированную топологию с целью сокращения затрат. Риск поражения электрическим током является серьезной проблемой для светодиодной продукции, управляемой недорогими линейными регуляторами. Эти цепи не обеспечивают развязку между входными и выходными цепями, а электрическая изоляция систем освещения, возможно, не была должным образом проверена.

Для изделий с питанием от переменного тока необходимо учитывать вопросы длины пути утечки и зазоров. Длина пути утечки между первичной и вторичной цепями должна соответствовать требованиям к расстоянию, в противном случае возможно поражение электрическим током или пожар.Необходимо учитывать зазор, который определяется как кратчайшее расстояние между двумя проводящими частями, чтобы предотвратить искрение между электродами, вызванное ионизацией воздуха. Поскольку размеры электронных схем продолжают уменьшаться, хорошая конструкция печатной платы имеет важное значение для схемы драйвера, чтобы не только уменьшить эмиссию электромагнитных помех, но также уменьшить проблемы утечки и зазоров.

Все токопроводящие и прикосновенные части драйвера светодиодов класса защиты I с питанием от сети должны быть заземлены.Драйверы светодиодов, предназначенные для работы с системами светодиодного освещения для жилых и коммерческих помещений, обычно относятся к классу II. Для драйверов светодиодов класса II нет заземления корпуса, но все проводники внутри драйверов класса II должны быть двойными или усиленно изолированными, чтобы обеспечить хорошую изоляцию между цепью питания от сети и выходной стороной или металлическим корпусом драйвера.

Температурные характеристики

Драйвер светодиода сконфигурирован для преобразования сетевого напряжения переменного тока в выходное напряжение постоянного тока с максимальной эффективностью, и любая энергия, потерянная в процессе преобразования, будет преобразована в тепло.Это означает, что драйвер светодиода с КПД 90% требует входной мощности 100 Вт / 0,9 = 111 Вт для управления нагрузкой 100 Вт. Среди входной мощности 11 Вт — потери мощности, которые уходят в виде тепла. Это создает высокую тепловую нагрузку на схему драйвера светодиода. Когда драйвер размещен в корпусе светильника, тепловая нагрузка от светодиодов приведет к дополнительному увеличению температуры драйвера. Помимо использования компонентов, рассчитанных на высокие температуры, драйвер должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло от термочувствительных компонентов.Избыточное тепловыделение вызовет проблемы с надежностью компонентов, включая электролитические конденсаторы, которые высыхают под воздействием тепла. Поэтому температура, при которой работает светодиодный драйвер, принципиально важна для определения срока его службы. Для облегчения отвода тепла в драйверах светодиодных светильников высокой мощности используются алюминиевые корпуса, которые могут поставляться с ребрами высокой плотности и теплопроводящей заливкой.

Защита от проникновения

Драйверы светодиодов

для освещения проезжей части, улицы, наружного и ландшафтного освещения должны быть герметизированы для защиты от попадания пыли, влаги, воды и других предметов, которые могут проникнуть внутрь продуктов. Высокая степень защиты от проникновения (IP) для светодиодных драйверов имеет решающее значение для использования в помещениях, таких как автомойки, чистые помещения, разливочные и консервные заводы, предприятия пищевой промышленности, фармацевтические предприятия или любое промышленное применение, требующее ежедневной мойки под высоким давлением. Автономные драйверы светодиодов для влажных помещений обычно залиты силиконом, чтобы улучшить целостность корпуса, а также облегчить электрическую изоляцию и управление температурой. Эти драйверы обычно имеют степень защиты IP65, IP66 или IP67.

Местоположение Воздействие

Драйверы светодиодов

могут быть установлены удаленно или совместно с корпусами ламп или светильников. В совместно размещенных системах без DOB драйвер должен быть термически изолирован от светодиодов, которые выделяют огромное количество тепла. При проектировании корпуса светильника следует учитывать техническое обслуживание драйвера. В удаленных системах драйверы PWM могут терять производительность на большом расстоянии. Таким образом, CCR является предпочтительным методом диммирования для удаленных систем.

Характеристики светодиодных драйверов

Мощные светодиоды становятся все более популярными. После краткого ознакомления с принципами работы мощных светодиодов и их использования в конструкции лампы в статье рассматриваются основные факторы, которые дизайнеры обычно принимают во внимание при разработке драйвера светодиода.

Мир светодиодов

Рынок светодиодов развивается с каждым днем, и мощные светодиоды становятся все более популярными благодаря быстрому повышению эффективности освещения, увеличению срока службы, надежности и общей экономической эффективности.Типичные применения светодиодов включают освещение улиц, интерьеров, магазинов, потребительское освещение, декоративное освещение, наружное освещение.

Компонент, стоящий за всеми вышеупомянутыми приложениями, представляет собой довольно простой двухконтактный компонент: светодиод:

Рис. 1. Символ и внешний вид светодиода (из таблицы данных светодиодов Cree® XLamp® XP-E).

Но как на самом деле работают светодиоды? Основная концепция заключается в том, что световой поток (люмен) зависит от тока светодиода: чем выше ток, тем выше световой поток.
Каждая таблица данных включает типичные графики, на которых можно определить световой поток для каждого управляющего тока.

Рис. 2. Типичный график зависимости светового потока от тока в таблице данных (из таблицы данных светодиодов Cree® XLamp® XP-E).

Внутри лампы светодиоды обычно соединяются в виде N параллельных цепочек, где каждая цепочка состоит из M светодиодов, соединенных последовательно:

Рисунок 3.Типовые подключения светодиодов

Результатом такого соединения является то, что нагрузку можно рассматривать в первом приближении как эквивалентный светодиод, где его ток — это сумма токов каждой цепочки, а напряжение — это сумма напряжений на каждом диоде.

Рис. 4. Напряжение — это сумма напряжений на каждом диоде.

Драйверы светодиодов

Принимая во внимание вышеупомянутые основные концепции, очевидно, что разработка драйвера светодиода означает разработку схемы источника тока для управления эквивалентной нагрузкой светодиода, получая общий требуемый световой поток.

Так как наиболее распространенные осветительные приборы находятся в диапазоне от 1 до 100 Вт, драйверы светодиодов спроектированы как схемы с переключаемым режимом, чтобы уменьшить потери мощности, которые вызывают тепло внутри лампы.

В то время как типичные схемы SMPS (импульсный источник питания) имеют постоянное выходное напряжение, драйвер светодиода представляет собой схему переключения с постоянным выходным током.

Существует две основные категории светодиодных драйверов: драйверы светодиодов постоянного тока и драйверы светодиодов переменного тока.

Рисунок 5а.

Драйвер светодиода постоянного тока

Рисунок 5б. Драйвер светодиода переменного тока

  • Драйверы светодиодов постоянного тока — Входное напряжение — это источник постоянного тока, обычно батарея в диапазоне 1–40 В. Примером драйвера светодиода постоянного тока является драйвер внутри смартфона, который управляет светодиодом фонарика, питающимся от литий-ионного аккумулятора 3,7 В.

  • Драйверы светодиодов переменного тока — Входное напряжение является источником переменного тока, обычно это общественная распределительная сеть 115–230 В переменного тока.Напряжение переменного тока поступает от моста как двухполупериодное выпрямленное и может питать драйвер светодиода. Примером драйвера светодиода переменного тока является драйвер внутри обычной светодиодной лампы.

В конструкции драйвера светодиода основные различия между драйверами постоянного и переменного тока следующие:

  • Уровень входного напряжения — Входное напряжение драйвера переменного тока можно считать в 10 раз больше по сравнению с входным напряжением драйвера постоянного тока.

  • Форма волны входного напряжения — Драйвер постоянного тока работает с постоянным уровнем входного напряжения или, по крайней мере, с напряжением между минимумом и максимумом, в то время как драйвер переменного тока работает с двухполупериодным выпрямленным напряжением, которое подается в каждый цикл идет от 0В до максимума.

  • Форма выходного тока — Драйвер постоянного тока обеспечивает постоянный выходной ток, в то время как драйвер переменного тока подает на светодиодную нагрузку ток, который является двухполупериодным выпрямленным, как и входное напряжение, и среднее значение которого является тем, которое требуется для получения общего световой поток.

Из-за различий, указанных выше, для конструкции драйверов светодиодов существуют различные топологии схем с преимуществами и недостатками в зависимости от ключевых факторов, которые необходимо учитывать при разработке.Вот список основных факторов, которые обычно учитываются разработчиками светодиодных драйверов:

Каждая топология может быть предпочтительной по некоторым из упомянутых факторов, но не по другим. Разработчик должен выбрать для каждого проекта топологию, которая лучше всего соответствует спецификациям проекта. Часто, если не всегда, выбранная топология является лучшим компромиссом между рассматриваемыми факторами.

Более 90% осветительных приборов основаны на следующих топологиях:

В следующей статье мы проанализируем топологию каждого драйвера светодиода, включая топологию понижающего и обратного понижающего, повышающую топологию, понижающую-повышающую топологию, обратную понижающую-повышающую топологию и топологию обратного хода.

Почему драйверы светодиодов используются вместо электронных трансформаторов?

Светодиодные лампы

— отличное дополнение к дому или бизнесу, но ключ к достижению идеального светового баланса в вашем помещении заключается в использовании надлежащего источника питания. Существует два основных типа источников питания, доступных для светодиодных фонарей, драйверов светодиодов и электронных трансформаторов. Однако эти источники питания не обязательно могут быть взаимозаменяемыми, и вам нужно понимать, почему использование драйверов светодиодов может быть лучшим выбором, чем электронные трансформаторы.

Чем драйверы светодиодов отличаются от электронных трансформаторов?

светодиодных драйверов. Обеспечивая постоянное напряжение на светодиодной световой полосе, и ток, подаваемый на светодиодную подсветку, изменяется, чтобы обеспечить затемнение или регулировку индекса цветопередачи (CPI), который изменяет воспринимаемый вид света. Электронные трансформаторы работают аналогично драйверам светодиодов, но имеют тенденцию обеспечивать большую выходную мощность. Другими словами, для светодиодных лент большой длины может потребоваться источник питания мощностью более 200 Вт, а поскольку выходная мощность драйверов светодиодов может быть ограничена до 100 или 200 Вт, может потребоваться электронный трансформатор.

Когда следует использовать драйверы светодиодов?

Драйверы светодиодов

часто рассматриваются как превосходные источники питания для светодиодных фонарей из-за их повышенной безопасности и способности поддерживать целостность светодиодных фонарей, сообщает журнал LEDs Magazine. Драйвер светодиода обеспечивает постоянную выходную мощность, а изменение частоты импульсов в драйвере делает светодиод регулируемым. Драйверы светодиодов следует использовать для небольших установок светодиодного освещения. Однако можно установить несколько драйверов светодиодов для использования в качестве источников питания для нескольких конфигураций светодиодов.

Может ли электронный трансформатор справиться с малым светодиодным освещением?

Электронный трансформатор обычно может работать со светодиодными осветительными приборами того же размера, что и драйверы светодиодов. Кроме того, некоторые производители могут производить электронные трансформаторы, которые трудно скрыть. Однако MX LightForce предлагает полную линейку низковольтных трансформаторов освещения, которые нельзя использовать в жилых, коммерческих или промышленных светодиодных осветительных установках. Кроме того, электронный трансформатор может использоваться, когда существует комбинация светодиодного освещения и галогенного освещения.

Что можно сказать о регулировании яркости и сроке службы светодиодов с помощью драйверов светодиодов или электронных трансформаторов?

В зависимости от технических характеристик вашей светодиодной ленты или осветительной установки может использоваться драйвер светодиода или электронный трансформатор. Но драйверы светодиодов являются предпочтительным выбором для обеспечения оптимального регулирования яркости и увеличения срока службы светодиодов. Более того, более новые электронные трансформаторы также позволяют регулировать яркость TRIAC.

Выберите подходящий источник питания для светодиодного освещения

Рынок светодиодов меняется, и дни выбора конкретного драйвера светодиода или электронного трансформатора заканчиваются.Чтобы обеспечить удовлетворение ваших потребностей в светодиодном освещении и поддержание безопасности и целостности, убедитесь, что в вашей установке светодиодного освещения используется либо соответствующий светодиодный драйвер, либо электронный трансформатор. В противном случае выберите источник питания из соответствующих светодиодных драйверов и электронных трансформаторов, посетив MX LightForce.com, или позвольте эксперту помочь вам, заполнив онлайн-форму для связи, чтобы представитель свяжется с вами сегодня.

Как правильно выбрать диммер для драйвера светодиодной лампы

Светодиодные лампы

обладают множеством преимуществ.Они экономичные, эффективные, не мерцают, при включении нет задержки. Световой поток легко регулируется с помощью драйвера затемнения светодиодов. Хотя изначально это не был самый дешевый вариант, длительный срок службы и низкое энергопотребление означают, что светодиодные лампы более экономичны — в долгосрочной перспективе.

Для светодиодных ламп

требуется специальный низковольтный светодиодный драйвер. Это означает, что методы затемнения отличаются от других ламп, поэтому важно выбрать правильный тип светорегулятора. Светодиоды предназначены для замены обычных бытовых лампочек и имеют драйвер, встроенный в цоколь лампы. Но в встроенных светодиодных потолочных светильниках с лампами типа MR и некоторыми другими приборами используется отдельный светодиодный драйвер.

Использование светодиодов для создания правильного настроения

Вы можете использовать светодиоды для управления атмосферой в вашем доме или офисе. Если вы хотите бодрого настроения, вам наверняка понадобится яркий белый свет. Если хотите расслабиться, лучше приглушенное освещение. Вот почему всегда лучше использовать драйвер затемнения светодиодов. Другой способ сделать это — смешать светодиодные источники света, используя мягкий теплый свет в одних светильниках и яркие лампы в других.Используйте диммеры, чтобы настроить интенсивность и цвет света в зависимости от ситуации.

Всегда выбирайте драйверы затемнения светодиодов высшего качества

При выборе светодиодных ламп и драйверов не поддавайтесь соблазну сэкономить, купив самые дешевые. Ê Вот на что следует обратить внимание при тщательном выборе светодиодов и драйверов затемнения светодиодов:

  • Срок службы: Проверьте срок службы лампы и диммера. Вам нужны часы с гарантией 50 000 часов.Это эквивалентно почти шести годам непрерывного использования.
  • Distortion: Выберите драйверы с полным гармоническим искажением (THD) менее 20 процентов. Они создают меньше помех и лучше подходят для светодиодов.
  • Эффективность: Ищите высокоэффективные драйверы светодиодов, которые экономят энергию.
  • Водонепроницаемость: Если вы покупаете драйвер для наружного освещения, убедитесь, что он имеет степень водонепроницаемости IP64.
  • Питание: Убедитесь, что выходная мощность драйвера светодиода равна или больше входной мощности светодиодных ламп.
  • Диапазон регулирования яркости: Некоторые диммеры работают до 10 процентов, а другие — до нуля. Если вы хотите, чтобы ваши огни полностью погасли, выберите драйвер затемнения светодиодов, который снижается до менее 1 процента.
Системы управления затемнением

У вас должна быть система управления диммированием, совместимая с вашим драйвером диммирования светодиодов.Ваш поставщик может предоставить нужную информацию. Варианты включают:

  • Управление симистором: Хотя симисторы используются для уменьшения яркости ламп накаливания, некоторые драйверы светорегулятора совместимы. Симисторы снижают напряжение на драйвере.
  • ELV: Электронный диммер низкого напряжения (ELV) разработан для работы с электронными драйверами светодиодов. Никогда не используйте диммеры MLV, предназначенные для трансформаторов.
  • 0–10 В: Сигнал 0–10 В постоянного тока снижает выходную мощность драйвера затемнения светодиода.Один контроллер может управлять целым рядом источников света, что снижает нежелательные электрические помехи.
  • Bluetooth: Управление Bluetooth работает аналогичным образом и позволяет приглушать свет с помощью смартфона. Как это круто?
Выбор лучшего светодиодного драйвера для надежной работы

При установке светодиодных светильников выберите драйвер затемнения, чтобы вы могли управлять освещением в соответствии со своим настроением. Всегда указывайте высококачественные драйверы, чтобы убедиться, что ваши фары работают должным образом и достигают своего срока службы.Вот почему имеет смысл указать драйверы светодиодов ERP Power LED, разработанные в США в соответствии с высочайшими стандартами. ERP Power производит полный спектр светодиодных драйверов, совместимых со всеми производителями.

Почему выбирают независимые драйверы светодиодных ламп LEDGEAR ™?

Предлагаемые в конструкции с постоянным током независимые драйверы светодиодов LEADGEAR ™, благодаря конструкции без натяжения и безвинтовой конструкции, можно очень легко и быстро удалить и установить.Преимущество такого удобного дизайна обеспечивает простую и плавную проводку для осветительных приборов, а также помогает снизить трудозатраты. С выходным напряжением от 24 до 42 В и от 30 до 42 В драйверы светодиодных ламп серии LEDGEAR ™ работают с высокой стабильностью и качеством и прошли успешные испытания с сертификатами LVD, EMC, ROHS, SAA и т. Д.

В отличие от других производителей светодиодных драйверов освещения, представленных на рынке, высококачественные светодиодные драйверы LEDGEAR ™ обладают некоторыми выдающимися характеристиками, которые необходимы для обеспечения повышенной безопасности, энергоэффективности, а также удобства использования.Это некоторые отличия, которые демонстрируют, чем драйверы светодиодов LEDGEAR ™ отличаются от других распространенных брендов на рынке.

1. Независимый драйвер светодиодов VS встроенные драйверы

Независимые драйверы светодиодов обеспечивают достаточную разгрузку от натяжения кабелей переменного тока без дополнительной распределительной коробки. Кроме того, по сравнению со встроенным источником питания светодиодов, который обычно устанавливается внутри светильников, независимый источник питания светодиодов может быть установлен либо вне светильников, либо внутри светильников.

2. Фиксатор крышки

Неустановленные или установленные без винтов электронные драйверы светодиодов LEDGEAR ™ имеют преимущество, поскольку их установка проще и быстрее по сравнению с некоторыми драйверами источников питания светодиодов, сборка или сборка которых требует больших затрат труда разобрал с потраченным временем на винты работой. Прозрачный дизайн крышки, который позволяет пользователям проверять, идеально ли завершена внутренняя проводка, не открывая крышку, является еще одним преимуществом, которое выделяет такие драйверы светодиодов на фоне других.

3. Разъем переменного тока

Драйверы светодиодов LEDGEAR ™ оснащены двухпозиционным разъемом с двумя отверстиями, что обеспечивает быструю и упрощенную установку с помощью простой петлевой и петлевой проводки. Кроме того, наши драйверы светодиодов поддерживают ток в сумме до 8А для светильников, подключенных параллельно. Таким образом, по сравнению со стандартом 3A Max от других производителей, драйвер светодиодов высокой мощности LEDGEAR ™ способен вместить больше светильников, подключенных параллельно.

4. Входной кабель переменного тока

Стабильные драйверы светодиодов LEDGEAR ™ предлагаются с допустимой кабельной оболочкой диаметром 3,5–12 мм, что более гибко и больше, чем стандартные 3,5–6 мм. предоставлены другими брендами светодиодных драйверов.

5. Кабельный зажим

Мы поставляем достаточную разгрузку от натяжения (30x45x26 / 29 мм) для кабелей, в то время как драйверы других производителей обычно не обеспечивают кабельный зажим или оставляют ограниченное пространство для входа кабели.

6. Диаметр входного кабеля

Провода для светодиодных драйверов LEDGEAR ™ могут быть многожильными с наконечниками или одножильными с поперечным сечением 0,5–2,5 ㎡. Но некоторые другие драйверы светодиодов подходят только для поперечного сечения 0,5-1,5 мм.

7. Кабель постоянного тока

Мы предлагаем кабель постоянного тока длиной 225 мм вместе с разъемом постоянного тока 5521 (гнездовой) для светодиодных драйверов LEDGEAR ™. Общеизвестно, что и кабель постоянного тока, и разъем постоянного тока не предусмотрены для многих драйверов светодиодов на рынках.

Светодиодные решения

— лампы, драйверы, комплекты для модернизации, HID, модули, аварийные


Это юридическое соглашение («соглашение») между вами (или организацией, от имени которой вы лицензируете изображения («вы» или «ваш») и Keystone Technologies. Путем загрузки изображений («изображений») из keystonetech. com или любой другой из наших платформ, обслуживающих наши изображения («Сервис»), вы соглашаетесь соблюдать это соглашение, а также нашу Политику конфиденциальности и Условия использования.Если вы не согласны, не загружайте и не используйте эти изображения.

Нам может потребоваться время от времени изменять это соглашение, и вы соглашаетесь соблюдать обязательства в отношении будущих версий.

Пожалуйста, не разглашайте свой пароль. Они предназначены только для вашего использования.

1. Право собственности: Все изображения защищены законом США об авторских правах и международными соглашениями об авторских правах. Мы оставляем за собой все права, не предоставленные в этом соглашении.

2. Лицензия: В соответствии с условиями данного соглашения Keystone Technologies предоставляет вам неисключительное, непередаваемое, бессрочное право на использование и воспроизведение этих изображений в любых коммерческих, художественных или редакционных целях, не запрещенных в других странах. это соглашение.

3. Ограничения:
Вы НЕ можете:
1. Распространять или использовать любое изображение способом, который конкурирует с Keystone Technologies. В частности, вы не можете сублицензировать, перепродавать, назначать, передавать, передавать, делиться или предоставлять доступ к изображениям или каким-либо правам на изображения, кроме разрешенных в этом соглашении.
2. Используйте изображение для представления любых продуктов или услуг, не принадлежащих Keystone Technologies.
3. Добавьте изображение в любой логотип, товарный знак, фирменный стиль или знак обслуживания.
4. Использовать изображение любым незаконным способом или любым способом, который разумный человек может счесть оскорбительным или который может нанести ущерб репутации любого лица или собственности, отраженного на изображении.
5. Ложно представить, что вы являетесь первоначальным создателем изображения.
6. Используйте изображение в любом сервисе, претендующем на получение прав на изображение.
7. Нарушать права на товарный знак или интеллектуальную собственность какой-либо стороны или использовать изображение для вводящей в заблуждение рекламы.
8. Удалите или измените любую информацию об управлении авторскими правами Keystone Technologies (e.грамм. логотип Keystone) из любого места, где он находится или встроен в изображение.

4. Возможность передачи; Производные работы: Конечным пользователем работы, которую вы создаете с изображением, должен быть вы сами или ваш работодатель, клиент или заказчик. Только вам разрешено использовать автономные изображения (вы не можете продавать, сдавать в аренду, одалживать и т. Д. Третьим лицам). Вы можете передавать файлы, содержащие изображения, клиентам, поставщикам или интернет-провайдерам для целей, предусмотренных настоящим соглашением. Вы соглашаетесь принять разумные меры для защиты изображений от извлечения или кражи.Вы незамедлительно уведомите нас о любом неправильном использовании изображений. Если вы передаете изображения, как указано выше, принимающие стороны должны согласиться защищать изображения в соответствии с требованиями настоящего соглашения. Даже при использовании в производной работе наши изображения по-прежнему принадлежат Keystone Technologies.

5. Обзор и записи: С разумным уведомлением вы предоставите Keystone Technologies образцы использованных изображений. Вы должны вести учет всего использования изображений, включая подробную информацию об использовании клиентом.Keystone Technologies может периодически запрашивать и проверять такие записи. Если будет обнаружено, что изображения использовались вне рамок данного соглашения, вы удалите изображения в соответствии с предпочтениями Keystone Technologies.

6. Заявления и гарантии: Мы заявляем и гарантируем, что изображения, предоставленные для загрузки, неизмененные и используемые в полном соответствии с настоящим соглашением, не будут нарушать авторские права, права на товарные знаки или другие права интеллектуальной собственности, а также право третьих лиц на конфиденциальность. или гласность.

ИЗОБРАЖЕНИЯ

ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ «КАК ЕСТЬ», БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЯ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫМИ ГАРАНТИЯМИ ОТСУТСТВИЯ ПРАВО НАРУШЕНИЯ, КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ИЛИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ.

7. Ваше возмещение убытков: Вы соглашаетесь возмещать, защищать и удерживать Keystone Technologies, ее аффилированных лиц, участников, аффилированных лиц, лицензиаров и их соответствующих директоров, должностных лиц, сотрудников, акционеров, партнеров и агентов (совместно именуемые «Keystone Technologies» Стороны ») безвредны по любым претензиям, ответственности, убыткам, убыткам, затратам и расходам (включая разумные судебные издержки на адвокатской и клиентской основе), понесенным любой Стороной Keystone Technologies в результате или в связи с (i) любое нарушение или предполагаемое нарушение вами или кем-либо, действующим от вашего имени, любого из условий настоящего соглашения, включая, помимо прочего, любое использование нашего веб-сайта или любого изображения, кроме случаев, прямо разрешенных в этом соглашении; (ii) любое сочетание изображения с любым другим контентом или текстом, а также любые модификации или производные работы на основе изображения.

8. Ограничение ответственности: Keystone Technologies не несет ответственности по настоящему соглашению в той мере, в какой это связано с изменением изображений, использованием в любых производных работах, контекстом, в котором используется изображение, или вашими (или третьими лицами) сторона действует от вашего имени), нарушение данного соглашения, халатность или умышленное нарушение.

В САМОЙ ПОЛНОЙ СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ, НИ KEYSTONE TECHNOLOGIES, НИ КАКОЙ-ЛИБО ИЗ ЕГО СОТРУДНИКОВ ИЛИ ПОСТАВЩИКОВ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ОБЩИЕ, КАЧЕСТВЕННЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ, ИЛИ КОСВЕННЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ЛЮБЫЕ ДРУГИЕ УБЫТКИ, ЗАТРАТЫ ИЛИ УБЫТКИ, ВЫЗВАННЫЕ ВАМИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ВЕБ-САЙТА, ​​НАРУШЕНИЯ ДАННОГО СОГЛАШЕНИЯ КОМПАНИИ KEYSTONE TECHNOLOGIES ИЛИ ИНАЧЕ, ЕСЛИ ЯВНО НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО, ДАЖЕ ЕСЛИ KEYSTONE TECHNOLOGIES ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ УБЫТКИ, ИЗДЕРЖКИ ИЛИ УБЫТКИ.

9. Прекращение действия: Настоящее соглашение действует до тех пор, пока у вас есть учетная запись, если оно не будет расторгнуто, как указано ниже. Вы можете прекратить действие любой лицензии, предоставленной в соответствии с этим соглашением, уничтожив изображения и любые производные от них работы, а также любые копии или архивы вышеупомянутых или сопроводительных материалов (если применимо), и прекратив использовать изображения для любых целей. Лицензии, предоставленные по этому соглашению, также прекращают свое действие без уведомления Keystone Technologies, если вы в какой-то момент не соблюдаете какое-либо из условий этого соглашения.Keystone Technologies может расторгнуть настоящее соглашение, а также вашу учетную запись и все ваши лицензии, с уведомлением вас или без него, в случае нарушения вами условий этого соглашения. После прекращения действия вашей лицензии вы должны немедленно прекратить использование изображений для любых целей; уничтожать или удалять все производные работы с изображениями, а также копии и архивы изображений или сопутствующих материалов; и, если потребуется, подтвердите Keystone Technologies в письменной форме, что вы выполнили эти требования. ВЫШЕУЮЩЕЕ ПРЕКРАЩЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНО ДОПОЛНИТЕЛЬНО ДРУГИЕ ЗАКОННЫЕ И / ИЛИ КАПИТАЛЬНЫЕ ПРАВА Keystone Technologies. Keystone Technologies НЕ НЕСЕТ НИКАКИХ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ ПО ВОЗМЕЩЕНИЮ ВЗНОСОВ, УПЛАЧЕННЫХ ВАМИ, В СЛУЧАЕ ПРЕКРАЩЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ВАШЕЙ ЛИЦЕНЗИИ ИЛИ УЧЕТНОЙ ЗАПИСИ ПО ПРИЧИНЕ ВАШЕГО НАРУШЕНИЯ.

10. Сохранение прав после прекращения действия: Следующие положения и условия остаются в силе после прекращения или истечения срока действия настоящего соглашения: условия, применимые к лицензиям на изображения, предоставленным по настоящему Соглашению, остаются в силе в отношении оставшихся лицензий при условии, что настоящее соглашение не будет прекращено как результат вашего нарушения, и что вы всегда будете соблюдать его условия.

11. Удаление изображений с keystonetech.com: Keystone Technologies оставляет за собой право удалять изображения с keystonetech.com, а также отозвать любую лицензию на любые изображения по уважительной причине и выбрать замену такого изображения альтернативным изображением. После уведомления об отзыве лицензии на любое изображение вы должны немедленно прекратить использование таких изображений, предпринять все разумные шаги для прекращения использования замененных изображений и проинформировать об этом всех конечных пользователей и клиентов.

12. Разное: Настоящее соглашение представляет собой полное соглашение сторон в отношении предмета настоящего Соглашения. Стороны соглашаются, что любое существенное нарушение Раздела 3 («Ограничения») нанесет непоправимый ущерб Keystone Technologies, и что судебный запрет в суде компетентной юрисдикции будет уместен для предотвращения первоначального или продолжающегося нарушения такого Раздела в дополнение к любому Компания Keystone Technologies может иметь право на другие льготы. Если мы не сможем обеспечить соблюдение отдельных частей этого соглашения, это не означает, что от таких частей отказываются.Это соглашение не может быть передано вами без нашего письменного согласия, и любая такая предполагаемая передача без согласия является недействительной. Если какая-либо часть этого соглашения будет признана незаконной или не имеющей исковой силы, эта часть будет изменена, чтобы отразить наиболее полное юридически исполнимое намерение сторон (или, если это невозможно, удалена), не влияя на действительность или исковую силу остальной части. Любые судебные иски или разбирательства, касающиеся наших отношений с вами или настоящего соглашения, должны подаваться в суды штата Пенсильвания в графстве Монтгомери или Соединенных Штатов Америки в Восточном округе Пенсильвании, и все стороны соглашаются с исключительная юрисдикция этих судов, отказ от любых возражений против уместности или удобства таких мест.Конвенция Организации Объединенных Наций о договорах международной купли-продажи товаров не применяется к настоящему соглашению и не влияет на него иным образом. Действительность, толкование и приведение в исполнение настоящего соглашения, вопросы, возникающие из настоящего соглашения или связанные с ним или их заключением, исполнением или нарушением, а также связанные с этим вопросы, регулируются внутренним законодательством штата Пенсильвания (без ссылки на доктрину выбора права. ). Вы соглашаетесь с тем, что обслуживание процесса при любых действиях, разногласиях и спорах, возникающих из настоящего соглашения или связанных с ним, может осуществляться путем отправки его копии заказным или заказным письмом (или любой другой по существу аналогичной формой почты) с предоплатой почтовых расходов другой стороне. тем не менее, ничто в данном документе не влияет на право осуществлять судебное разбирательство любым другим способом, разрешенным законом.

Прежде чем продолжить, вам необходимо прочитать эти положения и условия до конца.

Что зажигает ваш свет? Балласты и драйверы

Что зажигает ваш свет?

(Балласт против драйверов)

В отличие от простой нагреваемой нити накаливания, как для светодиодов, так и для люминесцентных ламп требуется буфер между лампами и исходным источником питания. Флуоресцентные лампы используют балласты, а светодиоды используют драйверы. (Драйверы светодиодов также могут считаться балластами, но в большинстве документов предпочитается «драйверы» или «источники питания», чтобы избежать путаницы с люминесцентными балластами.) И балласты, и драйверы делают больше, чем просто заряжают соответствующие лампы. Они являются важным элементом для запуска и управления осветительными приборами, от первого щелчка переключателя до десятков тысяч часов работы.

Что они делают

Флуоресцентные балласты обеспечивают начальный всплеск высокого напряжения, генерируя дугу, которая проходит от катода к аноду внутри разрядной трубки.Как только загорится свет, балласт действует как регулятор тока. Драйверы светодиодов преобразуют переменный ток высокого напряжения в постоянный ток низкого напряжения, для работы от которого предназначены светодиоды. И балласты люминесцентных ламп, и драйверы светодиодов защищают свет от колебаний в электросети. Нерегулярные падения или скачки напряжения могут повлиять на качество света и сократить длину лампы.

В то время как светодиодные осветительные приборы появились относительно недавно, люминесцентные лампы появились в 1939 году.После почти 80-летнего развития было внесено множество вариаций конструкции и сложности балласта. Старые магнитные балласты состояли из катушек индуктивности, конденсаторов и последовательного резистора. Этого было достаточно, чтобы люминесцентные лампы стали предпочтительными осветительными приборами для коммерческих приложений, но они заработали репутацию из-за производимого ими жужжащего шума и мерцания, которые сигнализировали об окончании их продуктивной жизни. Современные твердотельные электронные балласты в значительной степени устранили эти проблемы, одновременно сократив потребление энергии.

Внутренние и внешние драйверы и балласты

Бытовые лампы обычно имеют встроенный драйвер (светодиоды) или твердотельный балласт (CFL), чтобы их можно было вкрутить в стандартную розетку E26. Без этой части обратной совместимости ни один из форм-факторов, вероятно, не понравился бы потребителям.

Точно так же светодиодные ламповые лампы, разработанные для замены люминесцентных ламп, часто имеют встроенный драйвер, позволяющий лампам просто вставлять в существующие светильники. Это огромный аргумент для владельцев коммерческой недвижимости и управляющих объектами, поскольку он сокращает капитальные вложения, необходимые для перехода с существующей системы освещения.

На противоположном конце спектра от встроенных драйверов удаленные балласты и драйверы могут быть расположены довольно далеко от реальных ламп и часто используются для питания более чем одного источника одновременно.

Светодиодный индикатор температуры

Светодиоды

работают при очень низкой физической температуре, поскольку лампы не нагреваются так же, как лампы накаливания. Однако сами светильники выделяют изрядное количество тепла. Если прибор установлен неправильно, неправильная вентиляция может вызвать резкое повышение внутренней температуры.Хотя это почти никогда не является проблемой безопасности, повышение температуры может привести к высыханию электролитного геля внутри конденсаторов драйвера, что значительно сокращает срок службы лампы.

Затемнение и цвет

И драйверы светодиодов, и электронные люминесцентные балласты доступны в моделях с регулируемой яркостью. Для уменьшения яркости люминесцентные балласты должны поддерживать внутреннюю температуру разрядной трубки, чтобы обеспечить возбуждение газа при изменении напряжения. Для светодиодов процесс намного проще; при понижении напряжения яркость ламп соответственно просто падает без потери эффективности.Эта более простая технология означает, что драйверы светодиодов с регулируемой яркостью имеют более низкую цену, чем флуоресцентные.

Подобно устройствам с регулируемой яркостью, светодиоды с изменением цвета максимально используют драйверы светодиодов. Независимо от того, выполняется ли изменение цвета путем уменьшения яркости определенного процента цветных светодиодов, организованных в массив, или путем использования красного, синего и зеленого цветов для создания спектра цветов, светодиоды являются универсальными инструментами для диапазона оттенков. А поскольку светодиоды могут быть относительно легко интегрированы в печатные платы, их можно настроить так, чтобы они следовали заранее запрограммированным последовательностям или настраивали на лету.

Вопросы безопасности

Как упоминалось ранее, люминесцентные балласты увеличивают стандартные напряжения для первоначального зажигания дуги, а драйверы светодиодов снижают их до низкого уровня (UL Class 2). Это означает, что на уровне лампы практически отсутствует риск возгорания или поражения электрическим током.

Как светодиоды, так и люминесцентные лампы могут использоваться для наружного применения, если светильники предназначены для наружного использования. Люминесцентным лампам требуется немного больше начального усиления для освещения при низких температурах, и оба типа ламп следует устанавливать с соответствующими внешними драйверами или балластами.

Наконец, некоторые вставки для светодиодных трубок для существующих люминесцентных светильников поставляются в «ударопрочном» варианте. Хотя эти лампы все еще можно разбить, их кожухи из пластика и стали означают, что не останется кучи осколков стекла, которые можно будет подметать, если обслуживающий персонал уронит один во время установки.

Имея четкое представление о том, как люминесцентные балласты и драйверы светодиодов вписываются в вашу общую систему освещения, вы сможете лучше принимать решения относительно обновлений, замен и выделения бюджета на обслуживание освещения.

Обладая более чем десятилетним опытом строительства, Дэн Стаут пишет статьи, которые помогают демистифицировать отрасль как для подрядчиков, так и для клиентов. Посетите его по телефону www.DanStout.com .

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *