Перепады характеристик электросети негативно сказываются на работоспособности, качестве освещения и долговечности лед-светильников. Для защиты надежнее всего использовать специальный драйвер для светодиодных светильников. Разберем, что собой представляет данный прибор, как действует и где применяется, каких видов бывает, по каким правилам его следует подбирать, как подключить и при возможности самостоятельно изготовить.
Лед-драйвер для светодиодных панелей с указанием рабочих характеристик на корпусе
Драйвер – что это такое, принцип действия, применение
Устройство стабилизации характеристик электротока называется драйвером. С технической точки зрения, это первичный источник питания на базе специальной электросхемы, работающей по механизму ШИМ-преобразования или на базе транзисторов. Его главная задача – устранение перепадов напряжения и силы тока сверх заданного значения, и выдача тока заявленных параметров.
Так как светодиодные светильники особенно чувствительны к превышению показателей силы тока, то лед-драйвер и обеспечивает стабильность именно этой характеристики. В противном случае полупроводниковые кристаллы быстро деградирует, прибор освещения теряет изначальную яркость, снижается качество освещения и сокращается срок службы.
Принцип действия лэд-драйвера сводится к сохранению величины силы тока на выходе, независимо от того, как меняется напряжение. Следующий сравнительный пример показывает, как это выглядит на практике:
- Если к обычному блоку питания сначала подключить лампочку на 12 В, сила тока составит 420 мА.
- Далее если в схему внедрить еще один такой же светильник, то ток возрастет ровно в 2 раза, но напряжение не изменится.
Лед-преобразователь – обязательный компонент любой светодиодной подсветки
- Другая ситуация при работе драйвера – например, модель прибора на 3 Вт и 0,3 А, позволяет одновременно подключить любое количество лед-лампочек с общим напряжением не более 10 В.
- При этом какое бы количество светодиодов не было подключено, сила тока сохранится в рамках 300 мА, но напряжение в цепи может меняться и будет соответствовать потребителям.
Чаще всего прибор такого рода изготавливается непосредственно для конкретного светильника. Например, бывает драйвер для светодиодной люстры, или фар освещения авто и т. д. Однако есть также устройства универсального назначения под любые подсоединяемые лед-элементы.
Ввиду этого, лед-драйвер имеет широкую область применения:
- Системы фонарного наружного освещения.
- Базовые бытовые светильники.
- Организация подсветки.
- Авто-, мото- и велофары.
- Карманные и налобные фонари.
На заметку! Для того чтобы подключить led-лампочку к сети 220 В, обязательно требуется драйвер. В цепи постоянного тока достаточно использовать хотя бы резистор.
Для подключения светодиодной ленты от розетки требуется лед-драйвер
Разновидности
Led-драйверы прежде всего классифицируются по внешним признакам на 2 типа:
- Корпусные. Наиболее защищенный от внешних факторов, но при этом и дорогой вариант. Именно такой тип чаще всего встречается в продаже.
- Без корпуса. Хотя и менее защищен от влаги и пыли, но зато отличается оптимальной ценой. Применяется для скрытой установки.
Помимо этой также используется классификация по механизму работы:
| Разновидность | Параметры | Плюсы | Минусы | Применение |
| Линейные | Транзисторный токогенератор на р-канале. Характеризуется плавностью стабилизации при колебаниях напряжения. | Отсутствие электромагнитных помех, мягкость стабилизации, приемлемая стоимость, простота устройства, надежность при небольшой нагрузке. | Недостаточная мощность, КПД не более 80 %, перегрев. | Лед-светильники, ленты и фонари небольшой мощности. |
| Импульсные | В основе применяется широтно-импульсная модуляция. | КПД до 95 %, обеспечивает длительную работу приборов освещения, применим для мощных светильников. | Производит помехи высокой частоты. | Автотюнинг, мощные системы наружного и внутреннего освещения. |
Промышленно изготавливаемый светодиодный светильник уже содержит в себе led-драйвер
По ряду эксплуатационных параметров, устройству и возможностям лед-драйверы разделяются на 3 вида:
- Электронный.
- На базе конденсаторов.
- Диммируемый.
Разберем их особенности более детально.
Электронный
Стабилизацией величины электротока в данном типе преобразователей занимается транзистор. При этом он не дает возникнуть перегрузке в регулировочной электросхеме. Для устранения или сглаживания пульсации в устройстве также устанавливается выходной конденсатор.
Преимущество лед-драйвера электронного типа проявляется в возможности стабилизации до 750 мА. Поэтому такой драйвер устанавливается на современный светодиодный светильник достаточной мощности. Недостатки выражаются в электромагнитных помехах – для бытовых приборов в одной розетке с ним.
Важно! Долговечность led-преобразователя обеспечивается не только правильными расчетами мощности, но также соблюдением эксплуатационных условий – температуры, влажности, вентиляции.
Для устранения или минимизации недостатков преобразователь рассматриваемого вида должен оснащаться 2-мя типа конденсатора:
- Электролитический.
- Керамический.
Большая часть светодиодных драйверов изготавливается в корпусном варианте
Первый блокирует пульсацию, 2-ой – снижает высокочастотные помехи. КПД 90-95 % дает возможность применять лед-драйвер электронного типа в системах, где требуется максимальная надежность и долговечность и большая мощность освещения.
Конденсаторный
Разновидность led-драйверов на базе конденсатора менее популярна, чем электронная. Зачастую ими оснащаются бюджетные модели светодиодных светильников. Как правило, отличаются они все одними и теми же особенностями.
В большинстве случаев производители несколько видоизменяют стандартную схему – чаще всего в ней отсутствует конденсатор, смягчающий пульсации.
Плюсы:
- Простота схемы и возможность самостоятельного конструирования.
- Близкий к 100 % КПД.
Недостатки проявляются в минимальной электробезопасности и пульсации, достигающей 100 Гц. Значительно компенсировать минус можно подбором и установкой конденсатора требуемого номинала.
Для устранения помех в схему лед-драйвера требуется внедрить конденсатор
Диммируемый
Led-драйверы с диммером позволяют регулировать яркость лампочек. Выполняется это путем увеличения или снижения силы тока. Преимущества их использования выражаются в следующем:
- Возможность в любой момент эксплуатации светильника задать требуемую степень освещенности.
- Экономный расход электроэнергии, и продление срока службы лед-элемента.
При этом схема контроля может быть в 2-х вариантах – когда диммер расположен между источником тока и светильником, и перед блоком питания. В 1-ом случае изменяются характеристики электротока, подаваемого на лампочки. Как правило, это ШИМ-стабилизаторы, изменяющие значение силы тока.
2-ой вариант позволяет непосредственно изменять характеристики электротока. Такие устройства дают возможность менять не только яркость, но и цвет светового потока.
Правила подбора
Для того чтобы правильно подобрать драйвер для светодиодного светильника, следует учесть такой ряд критериев:
- Характеристики подключаемых led-светильников.
Прежде всего учитываются такие главные параметры источника света, как:
- Напряжение на выходе.
- Номинал тока.
- Мощность потребления.
Чтобы правильно подобрать лед-драйвер, следует учесть количество светильников в цепи и их характеристики
Напряжение в свою очередь зависит от целого ряда факторов:
- Потери в области p-n-переходов.
- Числа подключенных лампочек.
- Варианта схемы.
Совет! Для установки на улице или в помещении с экстремальным микроклиматом лучше брать высококачественный led-драйвер с количеством рабочих часов от 50-70 тыс.
Номинальный ток определяется по мощности и яркости светильника. Величина влияет на ток потребления, пределы которого задаются требуемой яркостью. Лед-драйвер и должен обеспечивать кристаллам заданный поток энергии.
Итоговая мощность складывается из суммы потребления всех участников электроцепи. При этом она не должна быть ниже аналогичной величины самого устройства.
Мощность led-драйвера указывается на корпусе, она должна быть на 20-30 % больше, чем рассчитано для цепи
- Предельная мощность самого драйвера.
Номинальная мощность лед-драйвера определяется суммой мощностей подключаемых элементов. При этом обязательно берется запас в 20-30 %. Например:
- В цепь включены 4 лампочки по 5 Вт.
- Суммарная мощность составит – 4 × 5 = 20 Вт.
- С учетом запаса – 20 + 20 × 0,3 = 26 Вт.
При расчете мощности преобразователя также следует учитывать цвет излучения лед-кристалла. При одном и том же значении силы тока, они обладают различной величиной падения напряжения.
- Схема подключения светильников.
Прежде чем приобрести лед-преобразователь, следует продумать схему подключения лампочек. В противном случае возникнет ряд сложностей. Ведь устройство должно соответствовать заданному числу светильников с конкретным набором характеристик.
Видео описание
Видео-инструкция по подбору лед-драйвера:
Так, для одного и того же набора led-элементов в зависимости от схемы подключения потребуются драйверы с разными характеристиками. Наглядный пример для 6 источников на 3 В и 300 мА показывает, как это будет:
- Последовательная схема требует модели на 18 В силой 300 мА. Характеризуется одинаковой яркостью.
- Для параллельного соединения достаточно преобразователя на 9 В, но мощностью на 600 мА. Яркость от начала к концу цепи будет падать.
- Попарное параллельное соединение. Требует прибора аналогичных параметров. При этом яркость будет уже равномерной.
Обратите внимание! При последовательном соединении пары лед-элементов зажигание может произойти быстрее только на каком-нибудь одном. Из-за этого кристалл подвергнется силе тока, в 2 раза превышающей номинал.
Подключение
Для того чтобы правильно подключить драйвер к светодиодной лампе, требуется обратить внимание на обозначения на корпусе:
- Контакты с обозначением INPUT подсоединяются к питающим проводникам.
- К клеммам с маркировкой OUTPUT подключаются провода от светильника.
Видео описание
Видео о том, чем led-драйвер отличается от блока питания:
При этом обязательно должны учитываться особенности полярности контактов:
- Входные.
При подключении постоянного источника питания к плюсовому входу подсоединяется плюс, к минусовому, соответственно, минус. В сети переменного тока следует обратить внимание на обозначения на корпусе.
На клемму «L» подается фазный проводник, на «N» – нейтральный. Если на приборе имеются такие знаки, как «АС», «~» или вообще отсутствуют обозначения контактов, полярность можно не соблюдать.
- Выходные.
На выходе без соблюдения полярности не обойтись. Так, плюсовой вывод подсоединяется к аноду 1-го лед-элемента, а минусовой – катоду последнего.
Самостоятельная сборка
Элементарный лед-драйвер при желании и достаточном радиолюбительском опыте можно быстро собрать при наличии следующих деталей:
- Зарядник от мобильника с выводными параметрами 5 В и 700 мА.
- Резистор подстроечного типа на 10 кОм.
- 3 лед-элемента мощностью 1 Вт.
- Питающий провод с вилкой.
Видео описание
Видео-обзор изготовления led-драйвера:
Алгоритм сборки сводится к следующим действиям:
- Аккуратно разбирается корпус зарядника.
- Из схемы выпаивается входной резистор на 5 кОм.
- На его место монтируется регулировочный резистор, и выставляется на такую же величину сопротивления.
- Определяется выход для нагрузок, а также плюсовая и минусовая клеммы.
- Светодиоды соединяются в последовательную цепь и припаиваются к выходным контактам.
- Демонтируются входные контакты, а на их место устанавливается провод с вилкой.
- Проверяется правильность сборки схемы.
- С помощью регулировочного резистора выставляется такое значение силы тока, при котором светодиоды начинают светиться.
Чтобы удостовериться в точности выдаваемых преобразователем параметров, в завершении подключенный драйвер следует протестировать на значение напряжения, силы тока и мощности.
Рекомендация! Для организации led-подсветки рассады и комнатных растений рекомендуется применять драйверы в корпусе. Так как они безопаснее, надежнее и привлекательнее внешне, нежели бескорпусные модели.
Видео описание
Видео о том, как подобрать лед-драйвер:
Коротко о главном
Драйвер – специальное устройство для стабилизации характеристик электрического тока. Для стабильности работы, высокого качества освещения и продления срока службы светодиодные светильники требуется подключать через лед-драйвер. В цепи преобразователь сохраняет стабильным значение силы тока при изменяющейся величине напряжения.
Лед-драйверы, как правило, изготавливаются под конкретный прибор освещения. Однако бывают также универсальные модели под любые другие светодиоды. Применяются они в различных областях – от уличного света до подсветки.
Led-драйверы классифицируются по нескольким признакам:
- Исполнению – в корпусе и открытые.
- Механизму действия – линейные и импульсные.
- Устройству – электронные, конденсаторные, с диммером.
При подборе устройства для конкретной цепочки led-элементов учитывается ряд параметров – характеристики источников света, их мощность, требуемая мощность драйвера, вариант соединения светильников. Подключать преобразователь следует с соблюдением полярности. При необходимости, достаточном опыте и наличии нужных компонентов, лед-драйвер можно собрать самостоятельно.