Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Что лучше выбрать? Драйвер питания


Драйвер и импульсный блок питания. Отличия, принцип работы. Что лучше выбрать?

блок питания и лед драйверМногие довольно часто путают блоки питания и драйвера, подключая светодиоды и светодиодные ленты не от тех источников что нужно.

В итоге через небольшой промежуток времени они выходят из строя, а вы и не подозреваете в чем была причина и начинаете ошибочно грешить на «некачественного» производителя.

Рассмотрим подробнее в чем их отличия и когда нужно применять тот или иной источник питания. Но для начала кратко разберемся в типах блоков питания.

Трансформаторный блок

Сегодня уже довольно редко можно встретить применение трансформаторного БП. Схема их сборки и работы довольно проста и понятна.

Самый главный элемент здесь, безусловно трансформатор. В домашних условиях он преобразует напряжение 220В в напряжение 12 или 24В. То есть, идет прямое преобразование одного напряжения в другое.силовой блок питания

Частота сети при этом, привычные нам всем 50 Герц.

Далее за ним стоит выпрямитель. Он выпрямляет синусоиду переменного напряжения и на выходе выдает «постоянку». То есть 12В, подаваемые к потребителю, это уже постоянное напряжение 12V, а не переменное.схема работы трансформаторного блока питания

У такой схемы 3 главных достоинства:

  • незамысловатость конструкции
  • относительная надежность

111-blokОднако есть здесь и недостатки, которые заставили разработчиков задуматься и придумать что-то более современное.

  • во-первых это большой вес и приличные габариты
  • как следствие первого недостатка — большой расход металла на сборку всей конструкции
  • ну и ухудшает все дело низкий косинус фи и низкий КПД

Именно поэтому и были изобретены импульсные источники питания. Здесь уже несколько иной принцип работы.

Импульсные блоки питания

Во-первых, выпрямление напряжения происходит сразу же. То есть, подается на вход переменно 220В и тут же на входе преобразуется в постоянное 220V.схема преобразования напряжения в импульсном блоке питания

Далее стоит генератор импульсов. Главная его задача — создать искусственно переменное напряжение с очень большой частотой. В несколько десятков или даже сотен килогерц (от 30 до 150кГц). Сравните это с привычными нам 50 Гц в домашних розетках.схема генератора импульсов высокой частоты

Кстати за счет такой огромной частоты, мы практически не слышим гул импульсных трансформаторов. Объясняется это тем, что человеческое ухо способно различать звук до 20кГц, не более.трансформаторная будка

Третий элемент в схеме — импульсный трансформатор. Он по форме и конструкции напоминает обычный. Однако главное его отличие — это маленькие габаритные размеры.

Это как раз таки и достигается за счет высокой частоты.

Из этих трех элементов самым главным является генератор импульсов. Без него, не было бы такого относительно маленького блока питания.

Преимущества импульсных блоков:

  • маленькая цена, если конечно сравнивать по мощности его, и такой же блок собранный на обычном трансформаторе
  • напряжение питания можно подавать в большом разбросе
  • при качественном производителе блока питания, у импульсных ИБП более высокий косинус фи

Есть и недостатки:

  • усложненность сборочной схемы
  • сложная конструкция
  • если вам попался не качественный импульсный блок, то он будет выдавать в сеть кучу высокочастотных помех, которые будут влиять на работу остального оборудования
Проще говоря, блок питания что обычный, что импульсный — это устройство у которого на выходе строго одно напряжение. Его конечно можно «подкрутить», но в не больших диапазонах.

Для светодиодных же светильников такие блоки не подойдут. Поэтому для их питания используются драйверы.

В чем отличия драйвера от блока питания

Почему же для светодиодов нельзя применять простой БП, и для чего нужен именно драйвер?драйвер и импульсный блок питания

Драйвер — это устройство похожее на блок питания.

Однако, как только в него подключаешь нагрузку, он заставляет стабилизироваться на одном уровне не напряжение, а ток!

Светодиоды «питаются» электрическим током. Также у них есть такая характеристика, как падение напряжения.

Если вы видите на светодиоде надпись 10мА и 2,7В, то это означает, что максимально допустимый ток для него 10мА, не более.

При протекании тока такой величины, на светодиоде потеряется 2,7 Вольт. Именно потеряется, а не требуется для работы. Добьетесь стабилизации тока и светодиод будет работать долго и ярко.светодиод

Более того, светодиод — это полупроводник. И сопротивление этого полупроводника зависит от напряжения, которое на него подано. Изменяется сопротивление по графику — вольтамперной характеристике.график вольтамперная характеристика

Если на нее посмотреть, то становится видно, даже если вы не намного увеличите или уменьшите напряжение, это резко, в разы изменит величину тока.

Причем зависимость не прямо пропорциональная. изменение тока в светодиоде от напряжения

Казалось бы, один раз выставь точное напряжение и можно получить номинальный ток, который необходим для светодиода. При этом, он не будет превышать предельные величины. Вроде бы и обычный блок с этим должен справиться.

Однако у всех светодиодов уникальные параметры и характеристики. При одном и том же напряжении они могут «кушать» разный ток.ВАХ разных светодиодов отличаются

Мало того, эти параметры еще способны меняться при изменении окружающей температуры.

А температурный диапазон работы светодиодных светильников очень большой.Например, зимой на улице может быть -30 градусов, а летом уже все +40. И это в одном и том же месте.

Поэтому, если вы такие светильники подключите от обычного импульсного блока питания, а не от драйвера, то режим их работы будет абсолютно не предсказуем.

Работать они конечно будут, но в каком режиме светоотдачи и насколько долго неизвестно. Заканчивается такая работа всегда одинаково — выгоранием светодиода.неравномерное свечение светодиодной ленты почему

Кстати, при превышении температуры световой поток у светодиодных светильников всегда падает, даже у тех, которые подключены через драйвер. У некачественных экземпляров световой поток падает очень сильно, стоит им поработать около часа и нагреться.

У качественных изделий световой поток с нагревом уменьшается слабо, но все же уменьшается.изменение светового потока от температуры

Поэтому каждому светильнику после запуска, нужно дать время, чтобы он вышел на свой рабочий режим и световой поток стабилизировался. Его изменение должно быть не более 10% от начального.

Многие недобросовестные производители хитрят и измеряют эти параметры сразу после включения, когда поток еще максимальный.

Если вам нужно соединить несколько светодиодов, то подключаются они последовательно. Это необходимо, чтобы через все элементы, несмотря на их разные ВАХ (вольт-амперные характеристики), протекал один и тот же ток.подключение последовательно светодиодов

А уже эту последовательную цепочку подключают к драйверу. Данные цепочки можно комбинировать различными способами. Создавать последовательно-параллельные или гибридные схемы.комбинированные схемы подключения светодиодов

Недостатки драйверов

Безусловно и у драйверов есть свои неоспоримые недостатки:

  • во-первых они рассчитаны только на определенный ток и мощность 

А это значит, что для каждого драйвера каждый раз придется подбирать определенное количество светодиодов. Если один из них случайно выйдет из строя в процессе работы, то драйвер весь ток запустит на оставшиеся.

Что приведет к их перегреву и последующему выгоранию. То есть потеря одного светодиода влечет за собой поломку всей цепочки.универсальный драйвер

Бывают и универсальные модели драйверов, для них не важно количество светодиодов, главное чтобы их общая мощность не превышала допустимую. Но они гораздо дороже.

  • узкоспециализированность на светодиодах 

Простые блоки питания можно использовать для разных нужд, везде где необходимы 12В и более, например для систем видеонаблюдения.16

Основное же предназначение драйверов — это светодиоды.

А есть бездрайверные заводские светильники? Есть. Не так давно на рынке появилось немало таких Led светильников и прожекторов.бездрайверный лед прожектор

Однако энергоэффективность у них не очень высокая, на уровне обычных люминесцентных ламп. И как он поведет себя при возможных перепадах параметров в наших сетях, большой вопрос.

Светодиодные ленты — подключение от блока питания или драйвера?

Отдельный вопрос это светодиодные ленты. Для них вовсе не нужны драйвера, и как известно они подключаются от привычных нам блоков питания 12-36 Вольт.блок питания 12В

Казалось бы в чем подвох? Там же тоже стоят светодиоды.

А дело в том, что драйвер уже автоматически присутствует в самой ленте.

Все вы видели на светодиодных лентах впаянные сопротивления (резисторы).впаянное сопротивление на светодиодной ленте

Они как раз таки и отвечают за ограничение тока до номинальной величины. Одно сопротивление устанавливается на три последовательно подключенных светодиода.одно сопротивление на 3 светодиода в ленте

Такие участки ленты, рассчитанные на напряжение 12 Вольт называют кластерами. Эти отдельные кластеры на всем протяжении ленты подключены между собой в параллель.кластер на светодиодной ленте

И именно благодаря такому параллельному соединению, на все светодиоды подается одинаковое напряжение 12В. Благодаря кластеризации при монтаже низковольтной ленты, ее спокойно можно отрезать на мелкие кусочки, состоящие минимум из 3-х светодиодов.

Казалось бы, решение найдено и где здесь недостаток? А главный недостаток такого устройства — эти резисторы не проделывают никакой полезной работы.нагрев резисторов на светодиодной ленте

Они лишь дополнительно нагревают окружающее пространство и сам светодиод возле него. Именно поэтому светодиодные ленты не светят так ярко, как нам хотелось бы. Вследствие чего, их используют лишь как дополнительный свет интерьера.

Сравните 60-70 люмен/ватт у светодиодных лент, против 120-140 лм/вт у светильников и решений на основе драйверов.

Возникает вопрос, а можно ли найти ленту без сопротивлений и подключить к ней драйвер отдельно? Да, такие устройства например применяют в светодиодных панелях.светодиодная панель

Их часто монтируют в подвесном потолке и не только. Применяются они без сопротивлений. Еще их называют токовыми светодиодными линейками.токовая светодиодная линейка

Именно токовыми. Здесь все отдельные участки линеек подключаются последовательно на один драйвер. И все прекрасно работает.

svetosmotr.ru

Блок питания или драйвер? | Сделай сам

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.

Блок питания 12 V, 2 A max

19108426

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.

Драйвер 0,9 А, 10 W, 10-12 V54851718

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.

delaysam.net

Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих ламп

Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампПодключение 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.

Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампШаг 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 лампБесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампБесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампПоверх 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.

Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампШаг третий. Сборка светодиодной настольной лампы.Патрон для лампы на 220 вольт убираем. Светодиод мощностью 10Вт установил на термопасту на металлический абажур старой настольной лампы. Абажур настольной лампы служит теплоотводом для светодиода. Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампЭлектронную плату питания и диодный мост разместил в корпусе подставки настольной лампы. Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампЗа час работы измерил температуру нагрева светодиода и она показала 40 градусов Цельсия. Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампПо моим ощущениям освещенность от светодиода примерно соответствует лампе накаливания на 100 ватт . Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих лампЭта переделанная настольная лампа на светодиоде работает уже полгода. Нареканий нет, меня устраивает. В общем результате получился драйвер для светодиодов бесплатно и из бросовых материалов. Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Светодиодный драйвер, источник тока, блок питания & питание светодиодов

Не следует путать блок питания с драйвером. Первый выполняет прямую функцию источника напряжения, второй поддерживает стабильное значение выходного тока.

Светодиодный драйверСветодиодный драйвер

Блок питания: виды, особенности

Подавляющая часть современных электроприборов питается от источника напряжения. В основном им служит стандартная розетка электросети 220 вольт. Однако ряд устройств нуждается в снижении сетевого напряжения до определенного уровня, например, до 12 вольт. Блок питания как раз и занимается решением этой задачи.

Трансформаторный блок питания имеет простую конструкцию с малым количеством элементов и гальваническую развязку от сети. Он может работать без нагрузки. Но габариты и вес трансформаторного блока питания внушительны, а КПД низок (не выше 70%, остальное преобразуется в тепловую энергию). При перегрузке же такой блок сильно нагревается, что может привести к пожару. Поэтому важно четко рассчитать предполагаемую нагрузку на блок и не допускать превышения ее пороговой величины.

Импульсный блок питания легок, отличается небольшими размерами. Его КПД чуть выше, чем у трансформаторного блока, достигает 80%.

Драйвер

 Светодиодный драйвер_2Светодиодный драйвер_2

В отличие от вышеописанных блоков питания светодиодный драйвер имеет характеристики мощности и выходного тока. Одной из его особенностей является то, что драйвер не способен выдать ток больше порогового значения, несмотря на количество подключаемых к нему светодиодов и мощностей этих ламп.

Универсальный светодиодный драйвер имеет худшую защиту от аварий и меньшее КПД, чем у аналогичных устройств, предназначенных для питания фиксированного числа светодиодов. Но и тот, и другой негативно реагируют на подключение без нагрузки к питающей сети.

Светодиодный драйвер_3Светодиодный драйвер_3 Светодиодный драйвер_4Светодиодный драйвер_4 Светодиодный драйвер_5Светодиодный драйвер_5

Виды драйверов

Простейший светодиодный драйвер — резистор. Он не имеет гальванической развязки, а его КПД слишком низок. Такими же недостатками обладают и аналогичные устройства на конденсаторной схеме, микросхеме LM317. Поэтому более популярным является драйвер на базе микросхемы HV9910. Он недорог, универсален, правда, также не имеет гальванической развязки и создает помехи в сети. Для светодиодных ламп и фонарей 12 В часто используется драйвер с низковольтным входом. Его КПД высок, а габариты малы. Он безопасен и надежен в эксплуатации.

Выбор драйвера

Выбирать светодиодный драйвер следует вместе со светодиодами. При этом важно принять во внимание их особенности, например, величину падения напряжения на них.

Если светодиоды планируется эксплуатировать в непрерывном режиме или будут подключаться параллельно, то целесообразно приобрести источник питания с максимальным рабочим током. В таком случае даже при плохом теплоотводе срок службы светодиодных лам не сократится.

Подключение к токовому контроллеру и усилителям RGB — R,G,B светодиодов.

Светодиодный драйвер_6Светодиодный драйвер_6

lednews.ru

Драйвер или блок питания для светодиодов?

Сегодня в продаже можно увидеть множество различных типов источников питания для светодиодов. Данная статья призвана облегчить выбор нужного вам источника.

Прежде всего, рассмотрим различие стандартного 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 сверхъяркий 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

Большинство электроприборов и компонентов электроники требуют для своей работы источник напряжения.  Им является обычная электрическая сеть, которая присутствует в любой квартире в виде розетки.  Всем известно словосочетание "220 вольт". Как видите - ни слова о токе. Это означает, что если прибор рассчитан на работу от сети 220 В, то вам неважно - сколько тока он потребляет. Лишь бы было 220 - а ток он возьмет сам - столько, сколько ему нужно. К примеру, обычный электрический чайник мощностью 2 кВт (2 000 Вт), включенный в сеть 220 в, потребляет следующий ток: 2 000/220 =9 ампер. Довольно много, учитывая, что большинство обычных электрических удлинителей рассчитано на 10 ампер. В этом причина частого срабатывания защиты (автомата) при включении чайников в розетку через удлинитель, в который и так вставлено много приборов - компьютер, например. И хорошо, если защита сработает, в противном случае удлинитель может просто расплавиться.  И так - любой прибор, рассчитанный на включение в розетку - зная, какова его мощность, можно вычислить потребляемый ток.

Но большинство бытовых устройств, таких как телевизор, DVD-проигрыватель, компьютер, нуждаются в понижении сетевого напряжения с 220 В до нужного им уровня - например, 12 вольт. Блок питания - это как раз то устройство, которое занимается таким понижением. 

Понизить напряжение сети можно разными способами. Самые распространенные блоки питания - трансформаторный и импульсный.

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.

схема подключения

Подключим вторую лампочку последовательно к первой, вот так:

схема подключения

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. Теперь изменим условия - подключим лампочки параллельно:

схема подключения

В итоге напряжение на каждой лампе будет одинаковое - 12 вольт, а вот тока они возьмут каждая по 0,42 А. То есть ток в цепи возрастет в два раза.  Учитывая, что блок у нас мощностью 10 Вт - мало ему уже не покажется - при параллельном включении мощность нагрузки, то есть лампочек, суммируется. Если мы еще и третью подключим - то блок питания начнет дико греться и в конце концов сгорит, возможно, прихватив с собой вашу квартиру.  А все это потому, что он не умеет ограничивать ток. Поэтому очень важно правильно рассчитать нагрузку на блок питания. Конечно, блоки посложнее содержат защиту от перегрузки и автоматически отключаются. Но рассчитывать на это не стоит - защита, бывает, тоже не срабатывает.

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.

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

Резистор

Это простейший драйвер для светодиода. Выглядит как бочонок с двумя выводами. Резистором можно ограничить ток в цепи, подобрав нужное сопротивление.

Недостаток - низкий КПД, отсутствие гальванической развязки. Способов надежно запитать светодиод от сети 220 В через резистор не существует, хотя во многих бытовых выключателях подобная схема используется.

Конденсаторная схема.

Сходна со схемой на резисторе. Недостатки те же. Возможно изготовить конденсаторную схему достаточной надежности, но при этом стоимость и сложность схемы сильно возрастут.

Микросхема LM317

Это следующий представитель семейства простейших драйверов для светодиодов. Подробности - в вышеупомянутой статье о светодиодах в авто. Недостаток - низкий КПД, требуется первичный источник питания.  Преимущество - надежность, простота схемы.

Драйвер на микросхеме типа HV9910

Данный тип драйверов получил изрядную популярность благодаря простоте схемы, дешевизне комплектующих и небольших габаритах.

Преимущество - универсальность, доступность. Недостаток - требует квалификации и осторожности при сборке. Отсутствует гальваническая развязка с сетью 220 В. Высокие импульсные помехи в сеть. Низкий коэффициент мощности.

Драйвер с низковольтным входом

В эту категорию входят драйверы, рассчитанные на подключение к первичному источнику напряжения - блоку питания или аккумулятору. Например, это драйверы для светодиодных фонарей или ламп, предназначенных для замены галогенных 12 В. Преимущество - небольшие габариты и вес, высокий КПД, надежность, безопасность при эксплуатации. Недостаток - требуется первичный источник напряжения.

Сетевой драйвер

Полностью готовы к использованию и содержат все необходимые элементы для питания светодиодов. Преимущество - высокий КПД, надежность, наличие гальванической развязки, безопасность при эксплуатации. Недостаток - высокая стоимость, труднодоступны для приобретения. Могут быть как в корпусе, так и без корпуса. Последние обычно применяют в составе ламп или других источников света.

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.

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, позволяющие 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 перегрузить блок. А 8 ампер - это почти 100 ватт. Такие блоки недешевы.

Драйверы более оптимальны для подключения ленты, но найти такие специфические драйвера проблематично. 

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 :)

Юрий Рубан, ООО "Рубикон", 2010 г. Барнаул

led-mark.ru

cxema.org - Драйвер светодиода из КЛЛ своими руками

Драйвер светодиода из КЛЛ своими руками

Наверняка у многих без дела лежат сгоревшие компактные люминисцентные лампы (КЛЛ), у которых сгорела нить накала в колбе люминисцентной лампы. Как правило, у таких ламп преобразователь напряжения исправен, и его можно заиспользовать в качестве импульсного блока питания или драйвера светодиода. Типовая схема импульсного преобразователя КЛЛ представлена ниже

Импульсный преобразователь компактной люминисцентной лампы, схема

Для переделки импульсного преобразователя КЛЛ в драйвер светодиода, достаточно удалить "лишние детали", обведённые красной пунктирной линией. Это цепи запуска лампы.

Импульсный преобразователь компактной люминисцентной лампы, удщаление лишних деталей

Повисший в воздухе вывод дросселя L1 подпаять к плюсовой дорожке блока, намотать на него вторичную обмотку, и добавить диодный мост, спаянный из быстродействующих диодов серии HER, FR, UF и им подобных.

Драйвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампы

Для начала на дроссель наматываем 10 витков провода в лаковой изоляции, подпаиваем выводы намотанной обмотки к диодному мосту, подаём на лампу сетевое напряжение и замеряем выходное напряжение. В моём случае блок выдал 6,5В. Этого напряжения явно маловато для запитки 10Вт светодиода. Я домотал ещё 10В и подключил светодиод через амперметр, который показал проходящий через светодиод ток в 1А. У моего светодиода рабочий ток равен 900мА. Я отмотал 1 виток с дросселя и получил нужный ток. Собрал диодный мост на плате навесным способом, подпаял 2 провода, удалил стеклянный балон КЛЛ и собрал корпус преобразователя.

Драйвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампыДрайвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампы

В КЛЛ мощность преобразователя ограничено габаритной мощностью сердечника установленного дросселя, и мощностью транзисторов. Для переделки я взял 15Вт лампу, дроссель которой с лёгкостью может отдать в нагрузку 15Вт.  Для 10Вт светодиода больше никаких переделок не требуется. Если планируется запитать более мощный светодиод, требуется взять преобразователь от более мощной лампы, либо установить дроссель с большим сердечником.

Драйвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампыДрайвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампы

Светодиод укрепил на радиаторе, предварительно смазав его термопастой.

Драйвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампыДрайвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампы

Драйвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампыДрайвер светодиода из импульсного преобразователя компактной люминисцентной лампы

Радиатор закрепил проволокой к корпусу преобразователя. Таким образом собрал светодиодную лампу, затратив минимум средств.

В результате несложной переделки КЛЛ, мы получили отличный драйвер для мощного светодиода, Продлили жизнь преобразователя КЛЛ.

  • < Назад
  • Вперёд >

vip-cxema.org


Смотрите также