Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Гаранцията за яркост, ефективност и дълготрайност на светодиодните източници е правилната мощност, която може да бъде осигурена от специални електронни устройства - драйвери за светодиоди. Те преобразуват променливотоковото напрежение в 220V мрежата до постояннотоково напрежение с посочената стойност. Анализът на основните типове и характеристики на устройствата ще помогне да се разбере каква функция изпълняват преобразувателите и какво да търсят при избора им.

Драйверът гарантира ефективността и яркостта на LED източника.

Задаване на LED драйвери за светодиоди

Основната функция на драйвера за светодиодите е да осигури стабилизиран ток, преминаващ през светодиодното устройство. Стойността на протичащия през полупроводниковия кристал ток трябва да съответства на паспортните параметри на светодиода. Това ще гарантира стабилността на блясъка на кристала и ще помогне да се избегне преждевременното му разпадане. Освен това, за даден ток, напрежението ще съответства на стойността, необходима за pn кръстопът. Съответното захранващо напрежение на светодиода можете да откриете с помощта на токовото напрежение.

LED драйверът осигурява стабилизиране на тока, преминаващ през устройството

При осветление на жилищни и офис помещения с LED лампи и осветителни тела се използват шофьори, захранвани от 220V AC мрежа. В автомобилното осветление (фарове, DRL и др.), Фарове за велосипеди, преносими фенери използват DC захранване в диапазона от 9 до 36V. Някои светодиоди с ниска мощност могат да бъдат свързани без драйвер, но след това към 220-волтовата мрежа трябва да се добави резистор.

Напрежението на водача на изхода се показва в интервала от две крайни стойности, между които е осигурена стабилна работа. Има адаптери с интервал от 3V до няколко десетки. За захранване на веригата от 3 последователно свързани бели светодиода, всеки от които има мощност от 1 W, ще ви е необходим драйвер с изходни стойности U - 9-12V, I - 350 mA. Спадът на напрежението за всеки кристал ще бъде около 3.3V, и общо 9.9V, които ще бъдат включени в гамата на водача.

Основни характеристики на преобразувателите

Преди да купите драйвер за светодиоди, трябва да сте запознати с основните характеристики на устройствата. Те включват изходното напрежение, номиналния ток и мощността. Изходното напрежение на преобразувателя зависи от големината на напрежението в светодиодния източник, както и от начина на свързване и броя на светодиодите във веригата. Токът зависи от мощността и яркостта на излъчващите диоди. Водачът трябва да предостави светодиодите с ток, от който се нуждаят, за да поддържа необходимата яркост.

Характеристиките на водача включват изходно напрежение, номинален ток и мощност.

Една от важните характеристики на водача е мощността, която устройството осигурява под формата на товар. Изборът на мощност на водача се влияе от силата на всяко LED устройство, от общия брой и цвета на светодиодите. Алгоритъмът за изчисляване на мощността е, че максималната мощност на устройството не трябва да бъде по-ниска от консумацията на всички светодиоди:

P = P (led) × n,

където P (led) е мощността на един светодиоден източник, а n е броят на светодиодите.

Освен това трябва да се изпълни задължително условие, при което да се предостави резерв от 25-30%. По този начин, стойността на максималната мощност не трябва да бъде по-малка от стойността (1.3 x P).

Трябва също да вземете под внимание цветовите характеристики на светодиодите. В края на краищата полупроводниковите кристали с различен цвят имат различна величина на спадане на напрежението, когато ток от същата мощност минава през тях. Така че напрежението на червения светодиод при ток от 350 mA е 1, 9-2, 4 V, тогава средната стойност на неговата мощност ще бъде 0.75 W. В аналог на зеления цвят, спадът на напрежението е в диапазона от 3.3 до 3.9V и при същия ток мощността ще бъде 1.25 вата. Така че драйверът за LED 12V може да свърже 16 червени LED източника или 9 зелени.

Добър съвет! При избора на драйвер за светодиоди, експертите съветват да не пренебрегвате максималната стойност на мощността на устройството.

Полупроводникови кристали с различни цветове имат различно напрежение.

Какви са драйверите за светодиодите по тип устройство?

Драйверите за светодиодите са класифицирани по вид на устройството в линейни и импулсни. Структурата и типичната за водача верига за светодиоди с линеен тип е токов генератор на p-канален транзистор. Такива устройства осигуряват гладка стабилизация на тока при нестабилно напрежение на входния канал. Те са прости и евтини устройства, но се характеризират с ниска ефективност, отделят много топлина по време на работа и не могат да се използват като драйвери за мощни светодиоди.

Импулсните устройства създават серия от високочестотни импулси в изходния канал. Тяхната работа се основава на принципа на ШИМ (широчинна модулация на импулса), когато средният изходен ток се определя от коефициента на запълване, т.е. отношение на продължителността на импулса към броя на повторенията му. Промяната на средния изходен ток се дължи на факта, че честотата на импулсите остава непроменена, а работният цикъл варира от 10-80%.

Благодарение на високата ефективност на преобразуване (до 95%) и компактността на устройствата, те се използват широко за преносими LED модели. В допълнение, ефективността на устройствата има положителен ефект върху продължителността на работа на автономните силови устройства. Импулсните преобразуватели имат компактни размери и се отличават с широка гама входни напрежения. Недостатък на тези устройства е високото ниво на електромагнитни смущения.

Добър съвет! Придобиване на LED водача трябва да бъде на етапа на избора на LED източници, като предварително е определена схемата на светодиодите от 220 волта.

Ефективността на LED драйверите достига 95%

Преди да изберете драйвер за светодиоди, трябва да знаете условията на неговата работа и местоположението на LED устройствата. Шофьорите с импулсна ширина, които са базирани на един чип, имат миниатюрни размери и се захранват от автономни източници на ниско напрежение. Основното приложение на тези устройства е автомобилната настройка и LED светлините. Въпреки това, поради използването на опростена електронна схема, качеството на такива преобразуватели е малко по-ниско.

Затъмняващи LED драйвери

Съвременните LED драйвери са съвместими с устройства за регулиране на яркостта на полупроводниковите устройства. Използването на регулируеми драйвери ви позволява да контролирате нивото на осветяване в помещенията: намаляване на интензивността на блясъка през деня, подчертаване или скриване на определени елементи в интериора, зоната на пространството. Това от своя страна дава възможност не само за рационално използване на електричеството, но и за запазване на ресурса на LED източника на светлина.

Затъмнените драйвери са два вида. Някои от тях са свързани между захранването и LED източниците. Такива устройства контролират енергията, подадена от източника на енергия към светодиодите. Такива устройства са базирани на PWM управление, при което енергията се подава към товара под формата на импулси. Продължителността на импулсите определя количеството енергия от минималната до максималната стойност. Драйвери от този тип се използват най-вече за светодиодни модули с фиксирано напрежение, като LED ленти, пълзящи линии и др.

Контрол на водача чрез димер или PWM

Регулируемите преобразуватели от втория тип директно управляват захранването. Принципът на тяхната работа се състои както в регулирането на ШИМ, така и в контрола на протичащия през светодиодите ток. Димируемите драйвери от този тип се използват за LED-устройства със стабилизиран ток. Струва си да се отбележи, че при контролиране на светодиодите чрез PWM контрол се наблюдават ефекти, които влияят негативно върху зрението.

Сравнявайки тези два метода на регулиране, заслужава да се отбележи, че при регулиране на количеството на тока през светодиодните източници, има не само промяна в яркостта на светенето, но и промяна в цвета на блясъка. Така че, белите светодиоди излъчват жълтеникава светлина при по-нисък ток, а когато се увеличават, сияят. Когато се контролират светодиодите чрез ШИМ регулиране, се наблюдават ефекти, които влияят отрицателно на зрението и високо ниво на електромагнитни смущения. В тази връзка, PWM контролът се използва доста рядко, за разлика от текущия контрол.

Светодиодни схеми на водача

Много производители произвеждат драйвери за светодиоди, които позволяват захранването на източници от слабо напрежение. Всички съществуващи драйвери са разделени на прости, изработени на базата на 1-3 транзистора и по-сложни с помощта на специални чипове с широчинна импулсна модулация.

Верига за 1W светодиоди

ON Semiconductor предлага богат избор от чипове като основа за драйвери. Те се отличават с приемлива цена, отлична ефективност на преобразуване, ефективност и ниско ниво на електромагнитни импулси. Производителят предоставя на водача на импулсен тип UC3845 стойност на изходния ток до 1А. На такъв чип можете да реализирате схема на водача за 10W LED.

Електронните компоненти HV9910 (Supertex) са популярен чип за драйвери, благодарение на простата разделителна способност на веригата и ниска цена. Има вграден регулатор на напрежение и изходи за управление на яркостта, както и изход за програмиране на превключващата честота. Стойността на изходния ток е до 0.01A. На този чип е възможно да се приложи прост драйвер за светодиоди.

Въз основа на чип UCC28810 (pr-in Texas Instruments), можете да създадете схема за драйвери за светодиоди с висока мощност. В тази схема LED драйверът може да генерира изходно напрежение от 70-85V за LED модули, състоящи се от 28 LED източника с ток 3 A.

Добър съвет! Ако планирате да закупите 10W светодиоди с висока яркост, за техните проекти можете да използвате импулсен драйвер на микросхемата UCC28810.

Свързване на мощен светодиод

Клеър предлага създаването на прост тип импулсен драйвер, базиран на чипа CPC 9909. Той включва преобразувател, разположен в компактен пакет. Благодарение на вградения регулатор на напрежение, преобразувателят се захранва от напрежение 8-550V. Чипът CPC 9909 позволява на водача да работи в широк диапазон от температурни условия от -50 до 80 ° С.

Как да изберем драйвер за светодиоди

Пазарът предлага широка гама от драйвери за светодиоди от различни производители. Много от тях, особено тези, произведени в Китай, имат ниска цена. Въпреки това, закупуването на такива устройства не винаги е от полза, тъй като повечето от тях не отговарят на посочените характеристики. Освен това такива шофьори не са придружени от гаранция, а в случай на дефект, те не могат да бъдат върнати или заменени с качествени.

Така че има възможност за придобиване на водач, декларираната мощност на която е 50 W. В действителност обаче се оказва, че тази характеристика е непостоянна в природата и тази мощност е само краткотрайна. В действителност такова устройство ще работи като LED-драйвер 30W или максимум 40W. Също така може да се окаже, че плънката няма някои компоненти, които са отговорни за стабилната работа на водача. Освен това могат да се използват компоненти с ниско качество и нисък експлоатационен живот, което е по същество брак.

Качеството на водача - повече от 70 хиляди часа

Когато купувате, трябва да обърнете внимание на указанието за марката на продукта. На качествен продукт ще бъде посочен производител, който ще предостави гаранция и ще бъде готов да бъде отговорен за своите продукти. Трябва да се отбележи, че експлоатационният живот на шофьорите от доказани производители ще бъде много по-дълъг. По-долу е предвидено времето на водача, в зависимост от производителя:

  • шофьор от съмнителни производители - не повече от 20 хиляди часа;
  • устройства със средно качество - около 50 хиляди часа;
  • Конвертор от доказан производител, използващ качествени компоненти - над 70 хил. Часа.

Добър съвет! Какво качество ще LED водача - изберете. Все пак трябва да се отбележи, че е особено важно да се закупи марка конвертор, ако става въпрос за използването му за проектори с светодиоди и мощни тела.

За да се изчисли необходимото изходно напрежение, е необходимо да се вземе под внимание мощността и силата на тока

Изчисляване на драйверите за светодиоди

За да се определи напрежението на изхода на LED драйвера, е необходимо да се изчисли съотношението на мощността (W) към текущата стойност (A). Например водачът има следните характеристики: мощност 3 W и ток 0, 3 A. Изчисленото съотношение е 10V. По този начин това ще бъде максималната стойност на изходното напрежение на този преобразувател.

Свързана статия:

LED характеристики: консумация на ток, напрежение, мощност и светлина

Видове. Диаграми на свързване за LED източници. Изчисляване на съпротивлението за светодиоди. Проверка на светодиода с мултицет. DIY LED дизайни за направи си сам.

Ако е необходимо да се свържат 3 LED източника, токът на всеки от които е 0.3 mA при захранващо напрежение 3V. Свързване на едно от устройствата към LED драйвера, изходното напрежение ще бъде 3V и ток 0.3 A. След събиране на два LED източника в последователност, изходното напрежение ще бъде 6V и ток 0.3 A. Чрез добавяне на трети LED към серийния низ ще получим 9V и 0.3 А. При паралелно свързване, 0.3 A се разпределя равномерно между светодиодите с 0.1 А. Свързването на светодиодите към устройството с 0.3 A при стойност на тока 0.7, те ще получат само 0.3 A.

Някои шофьори осигуряват защита срещу извънредни ситуации.

Това е алгоритъмът за работа на LED драйверите. Те дават количеството ток, за което са проектирани. Методът на свързване на LED-устройства в този случай няма значение. Има модели на драйвери, които включват произволен брой светодиоди, свързани с тях. Но тогава има ограничение на силата на LED източниците: тя не трябва да надвишава силата на самия шофьор. Налични са драйвери, които са предназначени за определен брой свързани светодиоди и могат да свързват по-малко светодиоди. Но такива драйвери имат ниска ефективност, за разлика от устройствата, предназначени за определен брой LED устройства.

Трябва да се отбележи, че водачите, предназначени за определен брой излъчващи диоди, осигуряват защита срещу аварийни ситуации. Такива преобразуватели не работят правилно, ако към тях са свързани по-малко светодиоди: те ще трептят или изобщо няма да светят. По този начин, ако свържете напрежение към водача без съответно натоварване, то ще работи нестабилно.

Къде да купя драйвери за светодиоди

Купи LED драйвер може да бъде в специализирани точки за продажба на радио компоненти. Освен това е много по-удобно да се запознаете с продуктите и да поръчате необходимия продукт, като използвате каталозите на съответните сайтове. В допълнение, в онлайн магазините можете да закупите не само преобразуватели, но и светодиодни осветителни устройства и свързани продукти: захранващи устройства, контролни устройства, свързващи инструменти, електронни компоненти за ремонт и монтаж на драйвери за светодиоди със собствените си ръце.

Шофьор цена може да достигне 300 рубли и повече

Прилагащите компании представиха огромна гама от драйвери за светодиоди, спецификации и цени, които могат да се видят в цените. Като правило, цените на продуктите са индикативни и уточнени при поръчка от ръководителя на проекта. Гамата включва преобразуватели с различна мощност и степен на защита, използвани за външно и вътрешно осветление, както и за осветление и тунинг автомобили.

Изборът на водач трябва да вземе предвид условията за неговото използване и консумацията на мощност на дизайна на LED. Ето защо, трябва да закупите драйвер, преди да закупите светодиоди. Така че, преди да купите драйвер за 12 волта светодиоди, трябва да вземете под внимание, че той трябва да има резерв от около 25-30%. Това е необходимо, за да се намали рискът от повреда или пълен отказ на устройството по време на късо съединение или спад на напрежението в мрежата. Цената на конвертора зависи от броя на закупените устройства, формата на плащане и времето за доставка.

Таблицата показва основните параметри и размери на регулатора на напрежение 12 волта за светодиодите, като посочва приблизителната им цена:

Модификация LD DC / AC 12 VРазмери, mm (w / w / g)Изходен ток, АМощност, WЦена, търкайте.
1x1W 3-4VDC 0.3A MR1108.25.120.31x173
3x1W 9-12VDC 0.3A MR1108.25.120.33x1114
3x1W 9-12VDC 0.3A MR1612.28.180.33x135
5-7x1W 15-24VDC 0.3A12.14.140.35-7h180
10W 21-40V 0.3A AR11121/300.310338
12W 21-40V 0.3A AR1118/30/220.312321
3x2W 9-12VDC 0.4A MR1612.28.180.43x218
3x2W 9-12VDC 0.45A12.14.140.453x254

Направете драйвери за светодиоди сами

Използвайки готови чипове, радиолюбителите могат самостоятелно да монтират драйвери за светодиоди с различен капацитет. За да направите това, трябва да сте в състояние да четете електрически вериги и да имате умения да работите с поялник. Например, можете да обмислите няколко опции за LED светодиоди за DIY.

Схемата на водача за 3W LED може да бъде реализирана на базата на китайския PT4115 чип на PowTech. Микросхемата може да се използва за захранване на LED устройства над 1W и включва управляващи устройства, които имат достатъчно мощен транзистор на изхода. Драйверът на базата на PT4115 е много ефективен и има минимален брой компоненти за подстригване.

Преглед на PT4115 и техническите параметри на неговите компоненти:

  • функция управление яркостью свечения (диммирование);
  • входное напряжение – 6-30В;
  • значение выходного тока – 1, 2 А;
  • отклонение стабилизации тока до 5%;
  • предохранение от разрывов нагрузки;
  • наличие выводов для диммирования;
  • эффективность – до 97%.

Мощный драйвер со значениями 5А и 35В на выходе

Микросхема имеет следующие выводы:

  • для выходного переключателя – SW;
  • для сигнального и питающего участка схемы – GND;
  • для регулирования яркости – DIM;
  • входной датчик тока – CSN;
  • напряжение питания – VIN;

Схема драйвера для светодиодов своими руками на базе PT4115

Схемы драйвера для питания LED-приборов рассеивающей мощностью 3 Вт могут быть исполнены в двух вариантах. Первый предполагает наличие источника питания напряжением от 6 до 30В. В другой схеме предусмотрено питание от источника переменного тока напряжением от 12 до 18В. В этом случае в схему введен диодный мост, на выходе которого устанавливается конденсатор. Он способствует сглаживанию колебаний напряжения, емкость его составляет 1000 мкФ.

Для первой и второй схемы особое значение имеет конденсатор (CIN): этот компонент призван уменьшить пульсацию и компенсировать накопленную катушкой индуктивности энергию при закрытии MOP-транзистора. В отсутствие конденсатора вся энергия индуктивности через полупроводниковый диод ДШБ (D) попадет на вывод напряжения питания (VIN) и станет причиной пробоя микросхемы относительно питания.

Микросхема PT4115

Добър съвет! Следует обязательно учитывать, что подключение драйвера для светодиодов в отсутствие входного конденсатора не разрешается.

Учитывая количество и то, сколько потребляют светодиоды, рассчитывается индуктивность (L). В схеме светодиодного драйвера следует подбирать индуктивность, величина которой 68-220 мкГн. Об этом свидетельствуют данные технической документации. Можно допустить небольшое увеличение значения L, однако следует учесть, что тогда снизится КПД схемы в целом.

Как только подается напряжение, величина тока при прохождении его через резистор RS (работает как датчик тока) и L будет нулевая. Далее, CS comparator анализирует уровни потенциалов, находящихся до резистора и после него – в результате появляется высокая концентрация на выходе. Ток, идущий в нагрузку, нарастает до определенного значения, контролируемого RS. Ток увеличивается в зависимости от значения индуктивности и от величины напряжения.

Схема драйвера для светодиодов с использованием PT4115

Сборка компонентов драйвера

Компоненты обвязки микросхемы РТ 4115 подбираются с учетом указаний производителя. Для CIN следует применять низкоимпедансный конденсатор (конденсатор с низким ESR), так как применение других аналогов негативно скажется на эффективности драйвера. Если устройство будет запитано от блока со стабилизированным током, на входе понадобится один конденсатор емкостью от 4, 7 мкФ. Его рекомендуется разместить рядом с микросхемой. Если ток переменный, потребуется ввести твердотельный танталовый конденсатор, емкость которого не ниже 100 мкФ.

В схему включения для светодиодов 3 Вт необходимо установить катушку индуктивности на 68 мкГн. Она должна располагаться как можно ближе к выводу SW. Можно сделать катушку самостоятельно. Для этого потребуется кольцо из вышедшего из строя компьютера и обмоточный провод (ПЭЛ-0, 35). В качестве диода D можно использовать диод FR 103. Его параметры: емкость 15 пФ, время восстановления 150 нс, температура от -65 до 150°С. Он может справиться с импульсами тока до 30 А.

Минимальная величина резистора RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0, 082 Ом, ток – 1, 2 А. Чтобы рассчитать резистор, необходимо использовать значение тока, необходимого для светодиода. Ниже приведена формула для расчета:

RS = 0, 1 / I,

где I – номинальная величина тока LED-источника.

Низковольтный драйвер на микросхеме

Величина RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0, 13 Ом, соответственно значение тока – 780 мА. Если такой резистор не удается отыскать, можно использовать несколько низкоомных компонентов, используя при расчете формулу сопротивления для параллельного и последовательного включения.

Компоновка драйвера для светодиода 10 Ватт своими руками

Собрать драйвер для мощного светодиода можно самостоятельно, используя электронные платы от вышедших из строя люминесцентных ламп. Чаще всего в таких светильниках перегорают лампы. Электронная плата остается рабочей, что позволяет использовать ее компоненты для самодельных блоков питания, драйверов и других устройств. Для работы могут понадобиться транзисторы, конденсаторы, диоды, катушки индуктивности (дроссели).

Неисправную лампу необходимо аккуратно разобрать с помощью отвертки. Чтобы сделать драйвер для светодиода 10 Вт, следует воспользоваться люминесцентной лампой, мощность которой 20 Вт. Это необходимо для того, чтобы дроссель мог с запасом выдержать нагрузку. Для более мощной лампы следует либо подбирать соответствующую плату, либо заменить сам дроссель на аналог с большим сердечником. Для LED-источников с меньшей мощностью можно отрегулировать число витков обмотки.

Маленький стабилизатор напряжения на микросхеме МР1584

Далее поверх первичных витков обмотки необходимо сделать 20 витков провода и с помощью паяльника соединить эту обмотку с выпрямительным диодным мостом. После этого следует подать напряжение от сети 220В и измерить выходное напряжение на выпрямителе. Его значение составило 9, 7В. LED-источник через амперметр потребляет 0, 83 А. Номинал этого светодиода 900 мА, однако чтобы заниженное потребление тока позволит увеличить его ресурс. Сборка диодного моста осуществляется путем навесного монтажа.

Новую плату и диодный мост можно разместить в подставке от старого настольного светильника. Таким образом, светодиодный драйвер можно собрать самостоятельно из имеющихся в наличии радиодеталей от вышедших из строя устройств.

В силу того что светодиоды достаточно требовательны к источникам питания, необходимо правильно подбирать к ним драйвер. Если преобразователь выбран правильно, можно быть уверенным, что параметры LED-источников не ухудшатся и светодиоды прослужат положенный им срок.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Електротехник