Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блоки управления на драйверах тока для LED — информационный пост

Блоки управления на драйверах тока для LED — информационный пост.

Стоит сразу сказать о том, что:
подключать к данным блокам управления резистивные схемы соединения светодиодов — не допускается.Таковой, например, является "Светодиодная лента"… Т.е. подключение любых светодиодных модулей, которые имеют в своем составе токоограничивающие резисторы (а соответственно, которые как раз и предназначены для питания от стабилизатора напряжения) — не допускается. Схема №1 ниже.
к данным блокам управления можно подключить самодельные "резистивные" светодиодные модули, в которых резисторы будут играть роль "токовыравнивающих" в отдельных цепочках светодиодного модуля. Как правило, такие резисторы используются с очень малым номиналом сопротивления, порядка 2-5 Ом в последовательной цепочке светодиодов. Этот пункт, так сказать, для "опытных пользователей" ,поэтому, заострять внимание на объяснения, почему и для чего устанавливаются малоомные резисторы в цепочках светодиодов, которые подключаются к драйверу-я не стану. Если вам это не понятно — просто пропустите этот пункт. Схема №2 ниже.
данные блоки управления предназначены для подключения к ним БЕЗРЕЗИСТОРНЫХ схем соединения светодиодов. К таковым относятся: практически все СОВ-Китайские полоски и их разновидности, светодиодные матрицы до 10Вт ( структура соединения кристаллов — 3*3 с падением напряжения на них от 9 до 11В ), светодиоды CREE — XHP50 и XHP70… Ну и естественно, любые дискретные светодиоды, а так же группы дискретных светодиодов, в которых общее падение напряжения составляет не более 12В. Схема №3.
————————————————————————————————————————————

===============================================================================
Нижеследующие картинки показывают наглядно, как и что можно питать данными блок-драйверами!

ВНИМАНИЕ, ВАЖНО:
Таким образом:
если в вашем покупном светодиодном изделии (например: ДХО или собственноручно собранном светодиодном модуле) применяется РЕЗИСТИВНАЯ схема соединения светодиодов(например: лента — рассчитанная на питание от стабилизатора напряжения) ИЛИ имеется какой-либо блок управления (например: блок включения ДХО по повышению напряжения бортсети, либо предустановленный стабилизатор или предустановленный драйвер) — то ни один из представленных блок-драйверов применять вам в своих изделиях НЕ ДОПУСКАЕТСЯ.
Также НЕ ДОПУСКАЕТСЯ использовать блок-драйверы (по определенным причинам) с контроллерами "Бегущий поворот",которые на данный момент многим нравятся, а так же устанавливать блок-драйверы для питания "Гибких "ДХО" (та же светодиодная лента)

===============================================================================

=====================================================================
Правильного питания, минимальной температуры и "почти вечной" работы вашим светодиодам, стабилизаторам и драйверам!

Драйверы со стабилизацией выходного тока для питания светодиодов

Компания Recom, известная как производитель AC/DC-, DC/DС-преобразователей и импульсных стабилизаторов, постоянно пополняет ряд выпускаемых изделий. В статье, первоначально опубликованной в журнале «ЭКиС», представлены новые понижающие преобразователи серии RCD-24 со стабилизацией тока нагрузки, разработанные как драйверы для питания мощных светодиодов белого свечения.

Компания Recom (Германия), созданная в 1975 г. и специализирующаяся на разработке и производстве AC/DC-, DC/DС-преобразователей и импульсных стабилизаторов, отличающихся миниатюрными размерами и высокими характеристиками, выпустила новую серию преобразователей, предназначенных для питания светодиодов белого свечения — RCD-24. Драйверы светодиодов RCD-24 относятся к серии устройств INNOLINE, обеспечивающих улучшенные технические характеристики и предназначенных для жестких условий эксплуатации.

Потребность в разработке и выпуске драйверов серии RCD-24 вызвана все большим применением мощных светодиодов в различных областях электронной техники, что связано с их высокой эффективностью, энергосбережением и надежностью, а также широким диапазоном рабочих температур. Кроме того, возможно, самым весомым аргументом для перехода к светодиодам от других источников света является их срок службы, достигающий 100 тыс. часов, которые можно корреспондировать в 10 лет непрерывной работы. В дополнение к сказанному стоит подчеркнуть их малые габариты и устойчивость к вибрациям. Все это позволяет расширять области применения светодиодов в новых системах и технологиях, среди которых, например, можно назвать волоконно-оптические системы. Минимальный срок службы светодиодов, составляющий 50 000 часов, дал толчок для отказа от обычных электрических ламп, срок службы которых не превышает 1000 ч, и галогенных ламп со сроком службы около 2000 ч. Это означает, что светодиоды работают без замены от 25 до 50 раз дольше, чем лампы с нитью накаливания, применение которых к тому же требует содержания большого штата сотрудников для их замены при выходе из строя, не говоря о необходимости их доставки к месту установки. Альтернативой светодиодному освещению могут быть малогабаритные флуоресцентные энергосберегающие лампы, имеющие срок службы до 8000 ч, но содержащие ртуть, что делает их экологически «недружественными» и создает проблемы при утилизации. Кроме того, в их конструкцию входит встроенный электронный балласт, который при выходе лампы из строя должен быть также отбракован в связи с неремонтопригодностью лампы.

Читайте так же:
Длительно допустимый ток кабеля ввгнг гост

Сверхъяркие светодиоды в зависимости от типа требуют от источника постоянного тока от 300 до 700 мА, чтобы обеспечить требуемую яркость и цвет свечения. Модули драйверов светодиодов могут встраиваться в светодиодные лампы или монтироваться отдельно, поэтому их инсталляция или замена производится значительно проще, чем каких-либо других устройств. Однако, модули драйверов светодиодов должны отвечать определенным требованиям, чтобы найти универсальное применение.

Хотя светодиоды имеют в восемь раз больший КПД, чем лампы с нитью накаливания, они все же нагреваются из-за рассеиваемой ими мощности. Если драйвер светодиода смонтирован с группой светодиодов, он должен выдерживать воздействие высокой температуры окружающей среды, и температура 80°С не должна восприниматься как очень высокая.

Разработанная компанией Recom серия драйверов RCD-24 для питания светодиодов удовлетворяет этим требованиям. Обеспечивая КПД до 96%, эти драйверы излучают столь малую мощность рассеяния, что могут быть использованы при температуре окружающей среды 85°С даже при полной нагрузке.

Это достижение стало возможным благодаря применению новой топологии, позволившей повысить КПД преобразователя и разместить его в компактном корпусе размерами всего лишь 22,1х12,6х8,5 мм (ДхШхВ). Модули для монтажа в отверстия печатных плат и с микропроволочными выводами уже выпускаются компанией Recom, которая постоянно работает над вариантами монтажа модулей на поверхность печатных плат. Однако только высокого КПД светодиодных драйверов недостаточно, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к элементам светодиодной технологии. Необходимо также, чтобы их надежность была не меньше, чем надежность светодиодов.

Технический ресурс драйверов составляет до 100 000 часов работы при температуре 85°С. С целью испытаний на соответствие этим показателям компания Recom создала специальную лабораторию, в которой воспроизводятся различные формы стрессовых воздействий, таких как температура, быстрое изменение температуры, воздействие вибраций в широкой полосе частот или процессов, которые могут повлиять на точность прогнозирования технического ресурса испытуемого устройства.

Нельзя умолчать и о том, что семейство драйверов RCD-24 разрабатывалось с учетом требований простоты применения. Это означает отсутствие наладки или регулировки и соответствие требованиям стандартов по электромагнитной совместимости и безопасности, а также отказ от необходимости применения внешних компонентов. Кроме того, преобразователи разработаны с применением материалов, соответствующих требованиям стандарта UL-94V0 по пожаробезопасности.

Понижающие преобразователи серии RCD-24 разработаны как драйверы для питания мощных светодиодов белого свечения. Стандартные значения выходного тока драйверов составляют 300, 350, 500, 600 и 700 мА, что делает их совместимыми с целым рядом светодиодов различных производителей без необходимости подключения каких-либо внешних компонентов. Преобразователи серии RCD-24 имеют компактные размеры, отличаются высоким КПД (96, широким диапазоном входных напряжений (4,5. 36 В), высокой допустимой температурой окружающей среды и двумя типами регулировки силы света: ШИМ- и аналоговым управлением выходным напряжением. Оба вида управления автономны и могут комбинироваться друг с другом. Драйверы отличаются высокой надежностью и большим сроком службы, соизмеримым со сроком службы светодиодов даже при работе в условиях повышенной температуры окружающей среды (до 85°С). На графиках рис. 1 показаны зависимости диапазона рабочих температур разных моделей драйверов серии RCD-24 от тока нагрузки.

Читайте так же:
Выключатель света трехклавишный монтаж

Рис. 1. Графики зависимости диапазона рабочих температур драйверов серии RCD-24 от тока нагрузки
В драйверах также обеспечена защита от КЗ.

Основные параметры и технические характеристики драйверов серии RCD-24 приведены в таблицах 1, 2.

Драйвер или блок питания для светодиодов ?драйвер для светодиодов

Прежде всего, рассмотрим различие стандарного блока питания и драйвера для светодиодов. Для начала нужно определиться — что такое блок питания ? В общем случае это — источник питания любого типа, представляющий собой отдельный функциональный блок. Обычно он имеет определенные входные и выходные параметры, причем неважно — для питания каких именно устройств предназначен. Драйвер для питания светодиодов обеспечивает стабильный ток на выходе. Другими словами — это тоже блок питания. Драйвер — это лишь маркетинговое обозначение — дабы избежать путаницы. До появления светодиодов источники тока — а им и является драйвер, не имели широкого распространения. Но вот появился сверхяркий светодиод — и разработка источников тока пошла семимильными шагами. А чтобы не путаться — их называют драйверами. Итак, давайте договоримся о некоторых терминах. Блок питания — это источник напряжения (constant voltage), Драйвер — источник тока (constant current). Нагрузка — то, что мы подключаем к блоку питания или драйверу.

Блок питания

Блок питания на основе трансформатора

В основе такого блока питания лежит большая, железная, гудящая штуковина.:) Ну, нынешние трансформаторы гудят поменьше. Основное достоинство — простота и относительная безопасность таких блоков. Они содержат минимум деталей, но при этом обладают неплохими характеристиками. Основной минус — КПД и габариты. Чем больше мощность блока питания — тем он тяжелее. Часть энергии расходуется на «гудение» и нагрев 🙂 Кроме того, в самом трансформаторе теряется часть энергии. Другими словами — просто, надежно, но имеет большой вес и много потребляет — КПД на уровне 50-70%. Имеет важный неотъемлемый плюс — гальваническую развязку от сети. Это означает, что если произойдет неисправность или вы случайно залезете рукой во вторичную цепь питания — током вас не стукнет 🙂 Еще один несомненный плюс — блок питания может быть включен в сеть без нагрузки — это ему не повредит.
Но давайте посмотрим, что будет, если перегрузить такой блок питания.
Имеется : трансформаторный блок питания с выходным напряжением 12 вольт и мощностью 10 ватт. Подключим к нему лампочку 12 вольт 5 ватт. Лампочка будет светиться на все свои 5 ватт и потреблять тока 5 / 12 = 0,42 А .

блок питания

Подключим вторую лампочку последовательно к первой, вот так :

блок питания

Обе лампочки будут светиться, но очень тускло. При последовательном соединении ток в цепи останется тем же — 0,42 А, а вот напряжение распределится между двумя лампочками, то есть каждая получит по 6 вольт. Понятно, что светиться они будут еле-еле. Да и потреблять при этом будут каждая примерно по 2,5 Вт.
Вообще говоря, ток в цепи все же упадет, но чтобы не портить пример, оставим как есть 🙂
Теперь изменим условия — подключим лампочки параллельно :

Читайте так же:
Как подключить выключатель с одной клавишей с подсветкой lexman

блок питания

Импульсный блок питания

Самый простой и яркий представитель — китайский блок питания для галогеновых ламп 12 В. Содержит небольшое количество деталей, легкий, маленький. Размеры 150 Вт блока — 100х50х50 мм, вес грамм 100. Такой же трансформаторный блок питания весил бы килограмма три, а то и больше. В блоке питания для галогенных ламп тоже есть трансформатор, но он маленький, потому что работает на повышенной частоте. Надо отметить, что КПД такого блока тоже не на высоте — порядка 70-80%, при этом он выдает приличные помехи в электрическую сеть. Есть еще множество блоков, основанных на аналогичном принципе — для ноутбуков, принтеров и т.п. Итак, основное достоинство — небольшие габариты и малый вес. Гальваническая развязка также присутствует. Недостаток — тот же, что и у его трансформаторного собрата. Может сгореть от перегрузки 🙂 Так что если вы решили сделать у себя дома освещение на 12 В галогенных лампах — подсчитайте допустимую нагрузку на каждый трансформатор.
Желательно создавать от 20 до 30% запаса. То есть если у вас трансформатор на 150 Вт — лучше не вешайте на него больше, чем 100 Вт нагрузки. И внимательно следите за равшанами, если они делают у вас ремонт. Расчет мощности им доверять не стоит. Также стоит отметить, что импульсные блоки не любят включения без нагрузки. Именно поэтому не рекомендуется оставлять зарядные устройства для сотовых в розетке по окончании зарядки. Впрочем, это все делают, поэтому большинство нынешних импульсных блоков содержат защиту от включения без нагрузки.

Эти два простых представителя семейства блоков питания выполняют общую задачу — обеспечение нужного уровня напряжения для питания устройств, которые к ним подключены. Как уже было сказано выше — устройства сами решают — сколько тока им нужно.

Драйвер

В общем случае драйвер — это источник тока для светодиодов. Для него обычно не бывает параметра «выходное напряжение». Только выходной ток и мощность. Впрочем, вы уже знаете, как можно определить допустимое выходное напряжение — делим мощность в ваттах на ток в амперах.
На практике это означает следующее. Допустим , параметры драйвера следующие : ток — 300 миллиампер, мощность — 3 ватта. Делим 3 на 0,3 — получаем 10 вольт. Это максимальное выходное напряжение , которое может обеспечить драйвер. Предположим, что у нас есть три светодиода, каждый из них рассчитан на 300 мА, а напряжение на диоде при этом должно быть около 3 вольт. Если мы подключим один диод к нашему драйверу, то напряжение на его выходе будет 3 вольта, а ток 300 мА. Подключим второй диод последовательно (см. пример с лампами выше) с первым — на выходе будет 6 вольт 300 мА, подключим третий — 9 вольт 300 мА. Если же мы подключим светодиоды параллельно — то эти 300 мА распределятся между ними примерно поровну, то есть примерно по 100 мА. Если мы подключим к драйверу на 300 мА трехваттные светодиоды с рабочим током 700 мА — они будут получать только 300 мА.
Надеюсь, принцип понятен. Исправный драйвер ни при каких условиях не выдаст больше тока, чем он рассчитан — как бы вы не подключали диоды. Надо отметить, что есть драйвера, которые рассчитаны на любое количество светодиодов, лишь бы их общая мощность не превышала мощность драйвера, а есть те, которые рассчитаны на определенное количество — 6 диодов, например. Некоторый разброс в меньшую сторону они, впрочем, допускают — можно подключить пять диодов или даже четыре. КПД универсальных драйверов хуже чем у их собратьев, рассчитанных на фиксированное количество диодов в силу некоторых особенностей работы импульсных схем. Также драйвера с фиксированным количеством диодов обычно содержат защиту от нештатных ситуаций. Если драйвер рассчитан на 5 диодов, а вы подключили три — вполне возможно , что защита сработает и диоды либо не включатся либо будут мигать , сигнализируя об аварийном режиме. Надо отметить, что большинство драйверов плохо переносят подключение к питающему напряжению без нагрузки — этим они сильно отличаются от обычного источника напряжения.

Читайте так же:
Допустимый ток кабель 110 кв

Итак , разницу между блоком питания и драйвером мы определили. Теперь рассмотрим основные типы драйверов для светодиодов, начиная с самых простых.

Резистор

Конденсаторная схема.

Микросхема LM317

Драйвер на микросхеме типа HV9910

Драйвер с низковольтным входом

Сетевой драйвер

Применение драйверов на практике

Большинство людей, планирующих использовать светодиоды, совершают типичную ошибку. Сначала приобретаются сами СИД, затем под них подбирается драйвер. Ошибкой это можно считать потому, что в настоящее время мест, где можно приобрести в достаточном ассортименте драйвера, не так уж и много. В итоге, имея на руках вожделенные светодиоды, вы ломаете голову — как подобрать драйвер из имеющегося в наличии. Вот купили вы 10 светодиодов — а драйвера только на 9 есть. И приходится ломать голову — как быть с этим лишним светодиодом. Может быть, проще было сразу на 9 рассчитывать. Поэтому выбор драйвера должен происходить одновременно с выбором светодиодов. Далее, нужно учитывать особенности светодиодов, а именно падение напряжения на них. К примеру, красный 1 Вт светодиод имеет рабочий ток 300 мА и падение напряжения 1,8-2 В. Потребляемая им мощность составит 0,3 х 2 = 0,6 Вт . А вот синий или белый светодиод имеет при таком же токе падение напряжения 3-3,4 В, то есть мощность 1 Вт. Стало быть, драйвер с током 300 мА и мощностью 10 Вт «потянет» 10 белых или 15 красных светодиодов. Разница существенная. Типовая схема подключения 1 Вт светодиодов к драйверу с выходным током 300 мА выглядит так :

подключение светодиодов к драйверу 300 мА

У стандартных 1 Вт светодиодов минусовой вывод больше плюсового по размеру, поэтому его легко отличить.

Как же быть, если доступны только драйвера с током 700 мА ? Тогда придется использовать четное количество светодиодов, включая их по два параллельно.

подключение светодиодов к драйверу 700 мА

Хочу заметить, что многие ошибочно предполагают, что рабочий ток 1 Вт светодиодов — 350 мА. Это не так, 350 мА — это МАКСИМАЛЬНЫЙ рабочий ток. Это означает, что при продолжительной работе необходимо использовать источник питания с током 300-330 мА. Это же верно и для параллельного включения — ток на один светодиод не должен превышать указанной цифры 300-330 мА. Вовсе не значит, что работа на повышенном токе вызовет отказ светодиода. Но при недостаточном теплоотводе каждый лишний миллиампер способен сократить срок службы. К тому же чем выше ток — тем ниже КПД светодиода, а значит, сильнее его нагрев.

Если речь пойдет о подключении светодиодной ленты или модулей, рассчитанных на 12 или 24 вольта, нужно принимать во внимание, что предлагаемые для них источники питания ограничивают напряжение, а не ток, то есть не являются драйверами в принятой терминологии. Это означает, во первых, что нужно внимательно следить за мощностью нагрузки, подключаемой к определенному блоку питания. Во-вторых, если блок недостаточно стабилен, скачок выходного напряжения может погубить вашу ленту. Слегка облегчает жизнь то, что в лентах и модулях (кластерах) установлены резисторы, позводяющие ограничить ток до определенной степени. Надо сказать, светодиодная лента потребляет относительно большой ток. Например, лента smd 5050 , количество светодиодов в которой составляет 60 штук на метр, потребляет около 1,2 А на метр. То есть для запитки 5 метров понадобится блок питания с током не менее 7-8 ампер. При этом 6 ампер потребит сама лента, а один-два ампера нужно оставить про запас, чтобы не перегружить блок. А 8 ампер — это почти 100 ватт. Такие блоки недешевы.
Драйверы более оптимальны для подключения ленты, но найти такие специфические драйвера проблематично.

Читайте так же:
Виды выключателей с подсветкой

Подытоживая, можно сказать, что выбору драйвера для светодиодов нужно уделять не меньше, а то и больше внимания, чем светодиодам. Небрежность при выборе чревата выходом из строя светодиодов, драйвера, чрезмерным потреблением и другими прелестями 🙂

Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих ламп

Подключение мощных светодиодов в осветительных устройствах осуществляется через электронные драйверы, которые стабилизируют ток, на своём выходе.

В наше время большое распространение получили так называемые энергосберегающие люминисцентные лампы (компактные люминисцентные лампы –КЛЛ).Но со временем они выходят из строя. Одна из причин неисправности –перегорание нити накала лампы. Не спешите утилизировать такие лампы потому, что в электронной плате содержатся много компонентов которые можно использовать в дальнейшее в других самодельных устройствах. Это дроссели, транзисторы, диоды, конденсаторы. Обычно, у этих ламп электронная плата исправна, что дает возможность использования в качестве блока питания или драйвера для светодиода. В результате таким образом получим бесплатный драйвер для подключения светодиодов, тем более это интересно.

Можно посмотреть процесс изготовления самоделки в видео:

Перечень инструментов и материалов
-энергосберегающая люминисцентная лампа;
-отвертка;
-паяльник;
-тестер;
-светодиод белого свечения 10вт;
-эмальпровод диаметром 0,4мм;
-термопаста;
-диоды марки HER, FR, UF на 1-2А
-настольная лампа.

Шаг первый. Разборка лампы.
Разбираем энергосберегающую люминисцентную лампу аккуратно поддев отверткой. Колбу лампы нельзя разбивать так, как внутри находятся пары ртути. Прозваниваем нити накала колбы тестером. Если хоть одна нить показывает обрыв, значит колба неисправна. Если есть исправная аналогичная лампа, то можно подключить колбу от нее к переделываемой электронной плате, чтобы удостовериться в ее исправности.

Шаг второй. Переделка электронного преобразователя.
Для переделки я использовал лампу мощностью 20Вт, дроссель которой выдержать нагрузку до 20 Вт. Для светодиода мощностью 10Вт это достаточно. Если нужно подключить более мощную нагрузку, можно применить электронную плату преобразователя лампы с соответственной мощности, или поменять дроссель с сердечником большего размера.

Также возможно запитать светодиоды меньшей мощности, подобрав требуемое напряжение количеством витков на дросселе.
Смонтировал перемычки из провода в на штырьках для подключения нитей накала лампы.

Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих ламп

Поверх первичной обмотки дросселя нужно намотать 20 витков эмальпровода. Затем припаиваем вторичную намотанную обмотку к выпрямительному диодному мостику. Подключаем к лампе напряжение 220В и измеряем напряжение на выходе с выпрямителя. Оно составило 9,7В. Светодиод, подключенный через амперметр, потребляет ток в 0,83А. У этого светодиода номинальный ток равен 900мА , но чтобы увеличить его ресурс в работе специально занижено потребление по току. Диодный мостик можно собрать на плате навесным монтажом.

Схема переделанной электронной платы преобразователя. В результате из дросселя получаем трансформатор с подключенным выпрямителем. Зеленым цветом показаны добавленные компоненты.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector