Драйвер для светодиодной ленты



Как выбрать драйвер для светодиодов?

Светодиоды продолжают форсировать очередные рубежи в мире искусственного освещения, подтверждая своё превосходство целым рядом преимуществ. Большая заслуга в успешном развитии LED-технологий принадлежит источникам питания. Работая в тандеме, драйвер и светодиод открывают новые горизонты, гарантируя потребителю стабильную яркость и заявленный срок службы.

Что собой представляет светодиодный драйвер, и какая функциональная нагрузка на него возложена? На что обратить внимание при выборе и есть ли альтернатива? Попробуем разобраться.

Что такое драйвер для светодиода и для чего он нужен?

Выражаясь по-научному, LED-драйвером называют электронное устройство, основным выходным параметром которого является стабилизированный ток. Именно ток, а не напряжение. Устройство со стабилизацией напряжения принято именовать «блоком питания» с указанием номинального выходного напряжения. Его используют для запитки светодиодных лент, модулей и LED-линеек. Но речь пойдет не о нём.

Главный электрический параметр драйвера для светодиода – выходной ток, который он может длительно обеспечивать при подключении соответствующей нагрузки. В роли нагрузки выступают отдельные светодиоды или сборки на их основе. Для стабильного свечения необходимо, чтобы через кристалл светодиода протекал ток, указанный в паспортных данных. В свою очередь, напряжение на нём упадёт ровно столько, сколько потребуется p-n переходу при данном значении тока. Точные значения протекающего тока и прямого падения напряжения можно определить из вольта-мперной характеристики (ВАХ) полупроводникового прибора. Питание драйвер получает, как правило, от постоянной сети 12 В или переменной сети 220 В. Его выходное напряжение указывается в виде двух крайних значений, между которыми гарантируется стабильная работа. Как правило, рабочий диапазон может быть от трёх вольт до нескольких десятков вольт. Например, драйвер с U_вых=9-12 В, I_вых=350 мА, как правило, предназначен для последовательного подключения трёх белых светодиодов мощностью 1 Вт. На каждом элементе упадёт примерно 3,3 В, что в сумме составит 9,9 В, а значит это попадает в указанный диапазон.

К стабилизатору с разбросом напряжений на выходе 9-21 В и током 780 мА можно подключить от трех до шести светодиодов по 3 Вт каждый. Такой драйвер считается более универсальным, но имеет меньший КПД при включении с минимальной нагрузкой.

Немаловажным параметром светодиодного драйвера является мощность, которую он может отдать в нагрузку. Не стоит пытаться выжать из него максимум. Особенно это касается радиолюбителей, которые мастерят последовательно-параллельные цепочки из светодиодов с выравнивающими резисторами, а потом этой самодельной матрицей перегружают выходной транзистор стабилизатора.

Электронная часть драйвера для светодиода зависит от многих факторов:

• входных и выходных параметров;
• класса защиты;
• применяемой элементной базы;
• производителя.

Современные драйверы для светодиодов изготавливают по принципу ШИМ-преобразования и с помощью специализированных микросхем. Широтно-импульсные преобразователи состоят из импульсного трансформатора и схемы стабилизации тока. Они питаются от сети 220 В, имеют высокий КПД и защиту от короткого замыкания и перегрузки.

Драйверы на базе одной микросхемы более компактны, так как рассчитаны на питание от низковольтного источника постоянного тока. Они также обладают высоким КПД, но их надёжность ниже из-за упрощенной электронной схемы. Такие устройства очень востребованы при светодиодном тюнинге автомобиля. В качестве примера можно назвать ИМС PT4115, о готовом схемотехническом решении на основе этой микросхемы можно прочесть в данной статье.

Критерии выбора

Сразу хочется отметить, что резистор – это не альтернатива драйверу для светодиода. Он никогда не защитит от импульсных помех и перепадов в питающей сети. Любое изменение входного напряжения пройдёт через резистор и приведет к скачкообразному изменению тока из-за нелинейности ВАХ светодиода. Драйвер, собранный на базе линейного стабилизатора – тоже не лучший вариант. Низкая эффективность сильно ограничивает его возможности.

Выбирать LED-драйвер нужно только после того, как будет точно известно количество и мощность подключаемых светодиодов.

Помните! Чипы одного типоразмера могут иметь различную мощность потребления ввиду большого количества подделок. Поэтому старайтесь приобретать светодиоды только в проверенных магазинах.

Касаемо технических параметров, то на корпусе LED-драйвера обязательно должно быть указано:

• мощность;
• рабочий диапазон входного напряжения;
• рабочий диапазон выходного напряжения;
• номинальный стабилизированный ток;
• степень защиты от влаги и пыли.

Очень привлекательны бескорпусные драйверы с питанием от 12 В и 220 В. Среди них существуют разные модификации, в которых можно подключать как один, так и несколько мощных светодиодов. Такие устройства удобны для проведения лабораторных исследований и экспериментов. Для домашнего использования всё равно придётся поместить изделие в корпус. В итоге денежная экономия на плате драйвера открытого типа достигается в ущерб надежности и эстетики.

Кроме подбора драйвера для светодиода по электрическим параметрам, потенциальный покупатель должен четко представлять условия его будущей эксплуатации (место размещения, температура, влажность). Ведь оттого, где и как будет установлен драйвер, зависит надёжность всей системы.

Блок питания или драйвер?

Здравствуйте, мои уважаемые посетители. Давненько мы не разговаривали на светодиодную тематику, что весьма удивительно, учитывая мою страсть к этим маленьким светящимся штучкам. Но пришло время продолжить наши беседы на эту тему. Ведь я стремлюсь к тому, чтобы любой посетитель этого сайта смог, при желании, получить здесь «высшее светодиодное образование», и уйдя со страниц данного ресурса, мог в полной мере применить свои знания на практике.

Поговорим сегодня о источниках питания для светодиодов. Мы с вами (да и вы сами, и я без вас) неоднократно подключали «трехвольтовые» светодиоды к блоку питания. Но все это баловство, есть ведь светодиоды и посерьезней. Одно дело, когда вы делаете небольшой ночник на паре мелких светодиодов, другое дело, когда вы собираетесь полностью заменить освещение в доме на светодиодное. Так вот, для светодиодов высокой мощности и придумали такую штуку как драйвер. Почему именно драйвер и что это такое рассмотрим ниже.

Как уже говорилось выше, мы неоднократно подключали светодиоды к блоку питания. Помните золотое правило такого подключения? Всегда подключать светодиод только через резистор! Это правило мотивируется тем, что светодиод это нелинейный потребитель тока. А следовательно, он может потянуть из источника питания больше ампер, чем ему требуется для стабильной работы. В этом случае может выйти из строя как светодиод, так и блок питания; поэтому мы всегда ограничиваем ток, прежде чем отправить его к светодиоду.

В этом и состоит основная слабость блока питания перед светодиодом. Блок питания — это источник, который обеспечивает стабильное напряжение, а для работы светодиода нужен стабильный ток, а не напряжение. Стабильным током БП нас обеспечить не может, вот потому и появились на свет драйверы. Если рассуждать не очень глобально, то можно заявить, что драйвер является блоком питания с ограничивающим резистором. Это не далеко от истины, но все же не совсем так. На самом деле, вместо резистора в драйверах используются заумные схемы, которые подстраиваются под любые скачки напряжения и на выходе дают необходимый, а главное стабильный ток. В случае с обычным блоком питания, все скачки напряжения будут преобразовываться в тепло выделяемое резистором. Резистор, в свою очередь, не может считаться надежным защитником светодиода. Конечно, при скачке напряжения, даже в случае если светодиод сбросит свое напряжение до нуля, — резистор все равно ограничит получаемый светодиодом ток; в результате часть мощности светодиода будет поглощена резистором. Чем больше таких скачков — тем больше мощности будет потеряно в резисторе. Светодиодный драйвер (в отличии БП с резистором) обеспечивает не только стабильный ток, но и стабильную мощность, которая не будет утеряна при скачках напряжения.

Таким образом, подведя черту под всем вышесказанным, наш выбор — светодиодный драйвер. Попытаюсь вкратце перечислить основные достоинства этого устройства перед блоком питания:

— стабильный ток;
— стабильная мощность;
— срок службы светодиода гораздо выше при использовании драйвера, так как светодиод защищен от перепадов напряжения, а как результат от падения потребляемой мощности;
— драйвер экономичней, так как не тратит энергию на нагрев резисторов;
— светодиод подключенный к драйверу светит ярче, так как получает всю необходимую для его работы мощность и не тратит ее на нагрев резисторов.

Примечание: светодиодные ленты всегда изготавливаются с использованием резисторов, поэтому их можно подключать к блоку питания.

Надеюсь, сегодня я был вам полезен и смог донести интересную и необходимую информацию. На этом тема источников питания для светодиодов не закрыта, и мы еще к ней неоднократно вернемся. А на сегодня это все. Прощаюсь с вами до следующих постов. Всего наилучшего.

Для чего нужен и как выбрать драйвер для светодиодного освещения

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

Назначение и принцип работы

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

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

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

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

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

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

Основные характеристики

Параметры указаны на корпусе лед-драйвера:

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

Мощность номинальная рассчитывается по формуле:

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

N – количество диодов в схеме.

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

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

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

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

По типу устройства драйверы делятся на линейные и импульсные:

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

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

Срок службы

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

Срок службы также зависит от качества:

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

Следует делать выбор, исходя из окупаемости.

Схема драйвера для светодиодов своими руками

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

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

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

Как подобрать драйвер для светодиодов

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

Расчет выбора драйверов для светодиодов

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

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

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

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

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

Приобрести данный товар можно в:

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

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

Драйверы своими руками для светодиодной ленты

За примитивный драйвер в пластмассовой залитой эпоксидным компаундом коробочке для питания мощных светодиодов требуется заплатить примерно 300 руб. Электроника должна быть простой и стоить соответственно, поэтому такой же драйвер с успехом можно изготовить самостоятельно.

Для этого потребуются испорченное «китайское» зарядное устройство и вышедшая из строя энергосберегающая газоразрядная лампа мощностью 20-30 Вт. От зарядного устройства используются только плата, выпрямительные диоды типа 1N4007 и один мало­мощный транзистор п-р-п-типа (аналог ВС337). А из электронного преобразователя газоразрядной лампы необходимо извлечь силовой дроссель, конденсатор фильтра (8,2 мкФх400 В) и один мощный транзистор в корпусе Т0220 (аналог MJE13005).

По своей структуре драйвер сродни китайским зарядным устрой­ствам, но существенно проще своих родственников. Именно поэтому можно использовать соответствующую плату. Дроссель, переделан­ный в трансформатор, на плате не поместился, поэтому он размещен вне печатной платы на удлиняющих проводниках.

Уникальной особенностью этого устройства является наличие цепи регулирования R4, VD5, которая позволяет обеспечить прак­тически постоянную силу света при изменении напряжения в сети в пределах 120-240 В.

Указанные параметры гарантируются при питании 8-10 белых светодиодов. Есть варианты уже опубликованных схем, к приме­ру http://www. simple-devices. ru/prj/4-r. e-powerled-drv. В данном случае себестоимость деталей меньше 100 рублей, причем в эту же сумму входит и вполне приличный корпус.

В этой схеме дроссель преобразован в трансформатор без разбор­ки — просто вокруг основной обмотки в имеющихся промежутках между ней и боковыми кернами сердечника намотаны 20 витков МГТФ сечением 0,04 мм2. Собственная обмотка дросселя содержит примерно 300 витков, ее индуктивность составляет 2,5 мГн. Сер­дечник примерно соответствует 1115×5 из феррита Ф2000НМ, в нем предусмотрен зазор. Резистор R1 имеет мощность 1 Вт, a R3, R6 — 0,5 Вт.

Данное устройство не обеспечивает гальваническую развязку от сети, поэтому при испытаниях не следует забывать о безопас­ности.

Первое включение устройства необходимо осуществлять через ЛАТР, используя в качестве нагрузки 10-ваттный резистор 75- 100 Ом, зашунтированный конденсатором емкостью 47 мкФ 100 В. Если при увеличении напряжения от 0 до 30 В устройство ток не генерирует, его следует немедленно отключить и поменять места­ми выводы любой из обмоток. После проверки наличия генерации необходимо подать полное напряжение и проконтролировать вели­чину тока через нагрузку, замерив на ней напряжение и воспользо­вавшись законом Ома.

Если полученное значение тока не устраивает, нужно соответ­ствующим образом изменить номинал резистора R6. Однако не рекомендую увеличивать величину тока сверх 0,35 А, поскольку возможны насыщение сердечника используемого дросселя и, как следствие, чрезмерный нагрев ключевого транзистора.

Последовательно с группой светодиодов следует включить плав­кий предохранитель, рассчитанный на 0,5 А; этот элемент схемы дополнительно обезопасит конструкцию и экспериментатора. Ко­личество светодиодов, которые можно питать от этого устройства, рекомендуется устанавливать в пределах от 5 до 20 шт., включенных последовательно.

Общая розничная стоимость всех примененных компонентов, кроме дросселя, преобразованного в трансформатор, по сведениям из Интернета, может составлять не более 100 руб.

Из КНР светодиодные драйверы 85-265 V 1-10 Вт можно зака­зать за 3-5 USD. К примеру, светодиодный драйвер DX 85-265 V немного превышает себестоимость используемых деталей.

Стоит учесть затраты времени на сборку и настройку. Полагал бы, что сегодня дешевле покупать у китайцев, а самому сосредоточиться на более глобальных задачах и творчестве.

Драйвер для LED прожектора

Светодиодная продукция – это инновационное и перспективное направление в области искусственного освещения. Источником света являются светодиоды, работающие от постоянного источника питания, причем правильный подбор такого источника играет немаловажную роль: влияет на качество и бесперебойность свечения, на срок эксплуатации и безопасность. Светодиоды обладают малым энергопотреблением и рассчитаны, как правило, на работу с напряжением 12/24 вольт. Вот здесь и появляется потребность в специальном устройстве, которое понижает напряжение городской электросети (220 вольт). Существует несколько типов таких устройств, самые распространенные из них: блок питания и драйвер. В чем же их различие? Блок питания – источник стабилизированного напряжения (вход/выход), драйвер – источник постоянного тока на выходе. Для функциональности светодиодного прожектора обычно используется драйвер. Любой драйвер для LED прожектора компании Ledmafia обладает многими достоинствами: надежный металлический или пластиковый корпус, компактный размер, гарантийный срок (1 год) и т.д. Выбор данного устройства зависит от мощности и количества светодиодов. Драйвер преобразует и направит в прожектор постоянный поток тока, защитит его от перепадов напряжения.

Драйвер на светодиодный прожектор: как выбирать

Драйверы для светодиодных приборов освещения обычно имеют параметры выходного тока и мощности, но также мы просчитали и выходное напряжение, облегчив для Вас задачу, поэтому обращайте внимание на технические характеристики данных устройств. В интернет-магазине Ledmafia Вы всегда найдете подходящий драйвер на светодиодный прожектор, независимо от того, как Вы хотите подключить светодиоды: последовательно или параллельно. Кстати, существуют модели, которые независимы от количества светодиодов, но их суммарная мощность должна быть с учетом превышающей мощности драйвера; есть модели, рассчитанные на фиксированное число светодиодов, причем, второй вариант считается приоритетным.

И ещё, часто покупатели совершают одну и ту же ошибку: сначала приобретают светодиодный прожектор, а потом уже под него подбирают драйвер. И тут возникают проблемы в виде длительного поиска подходящей модели. Поэтому мы взяли на себя смелость дать Вам совет! В первую очередь проконсультируйтесь со специалистами в данной области, и потом приобретайте осветительный прибор вместе с источником питания. Специалисты нашей компании помогут Вам грамотно подобрать такой комплект.

Драйвер для светодиодной ленты

Источник питания для светодиодных лент следует выбирать с учетом мощности (Ватт) или допустимо потребляемого тока (Ампер), так как сетевое переменное напряжение (220В) абсолютно не подходит лентам с постоянным напряжением 12/24В. Драйвер для светодиодной ленты также подбирается с учетом ее длины, числа светодиодов на метр, цвета свечения (каждый цвет имеет свою мощность) и световой отдачи – все эти факторы существенно влияют на потребляемую мощность, и чем больше таких факторов, тем более мощным должен быть источник питания. Также драйвер для ленты светодиодной различается по степени защиты и типу корпуса, ведь лента может быть установлена внутри помещения, и за его пределами.

И напоследок следует повторить, что выбор драйвера для светодиодного прожектора или ленты должен быть правильным, потому что небрежность чревата неприятными последствиями, такими как повреждение светодиодов, драйвера или повышенное потребление электроэнергии.