Драйвер светодиода – это преобразователь напряжения, который преобразует источник питания в определенное напряжение и ток, чтобы управлять светом светодиода. Обычно: вход драйвера светодиода включает в себя высоковольтный переменный ток промышленной частоты (например, от сети), низковольтный постоянный ток, высоковольтный постоянный ток, низковольтный высокочастотный переменный ток (например, выход электронных трансформаторов) и т. Д. Выход драйвера светодиода в основном представляет собой источник постоянного тока, который может изменять напряжение с изменением значения прямого падения напряжения светодиода – элементы входного фильтра, элементы выходного фильтра и т. Д. В соответствии с требованиями различных случаев, существуют также схемы защиты от перенапряжения на входе, схемы защиты от пониженного напряжения на входе, защита от разомкнутой цепи светодиода, защита от перегрузки по току и другие схемы.
Классификация светодиодного драйвера
Режим привода делится на тип постоянного тока, тип постоянного напряжения, импульсный привод, привод переменного тока.
Структура схемы разделена на резистивный и конденсаторный понижающий. Понижающий режим резистора. Обычный понижающий режим трансформатора. Понижающий режим электронного трансформатора. Импульсный источник питания понижающего РСС. Импульсный источник питания с ШИМ управлением.
Место установки можно разделить на внешний блок питания и встроенный блок питания.
Классификация способов вождения
Тип постоянного тока
Выходной ток схемы драйвера постоянного тока является постоянным. Напротив, выходное постоянное напряжение зависит от величины сопротивления нагрузки в определенном диапазоне; Чем меньше сопротивление нагрузки, тем ниже выходное напряжение, чем больше сопротивление нагрузки, тем выше выходное напряжение.
B, цепь постоянного тока не боится короткого замыкания нагрузки, но нагрузка полностью разомкнута.
C, схема драйвера постоянного тока для управления светодиодами – идеальный вариант, но относительно высокая цена.
D следует обратить внимание на максимально допустимые значения тока и напряжения, которые ограничивают количество используемых светодиодов.
Тип постоянного напряжения
- При определении параметров схемы регулятора напряжения выходное напряжение фиксируется, а выходной ток изменяется с увеличением или уменьшением нагрузки.
- Регулируемая схема не боится обрыва нагрузки, но категорически запрещается замыкать нагрузку целиком.
- регулятор напряжения управляет светодиодом; в каждую цепочку необходимо добавить подходящий резистор, чтобы сделать яркость каждого светодиодного дисплея средней.
- на яркость будут влиять изменения напряжения от выпрямления.
Импульсный привод
Многие светодиодные приложения требуют функции затемнения, например, светодиодной подсветки или затемнения архитектурного освещения. Диммирования можно добиться, отрегулировав яркость и контрастность светодиода. Простое уменьшение тока устройства может позволить настроить яркость светодиода, но разрешение светодиоду работать с током, меньшим номинального, может иметь много нежелательных последствий, таких как проблемы с хроматической аберрацией. Вместо этого метод регулировки тока интегрирован с контроллером широтно-импульсной модуляции (ШИМ) драйвера светодиода. Сигнал PWM не используется напрямую для управления светодиодом, а для управления переключателем, таким как полевой МОП-транзистор, чтобы обеспечить светодиод требуемым током. ШИМ-контроллер обычно работает с фиксированной частотой и регулирует ширину импульса в соответствии с желаемым рабочим циклом. Основным преимуществом управления ШИМ является то, что ток затемнения через ШИМ более точен и сводит к минимуму разницу в цвете при включении светодиода.
Приводы переменного тока
Приводы переменного тока также можно разделить на три типа понижающих, повышающих и преобразовательных, в зависимости от области применения. Разница между приводом переменного тока и приводом постоянного тока заключается в необходимости выпрямления и фильтрации входного переменного тока. С точки зрения безопасности ： вопросы изоляции и неизолированности.
Драйверы входа переменного тока в основном используются для модифицированных ламп: десяти ламп PAR (Parabolic Aluminium Reflector, обычный светильник на профессиональных сценах), стандартных ламп и т. Д., Они работают при входном переменном токе 100, 120 или 230 В; в то время как для фонарей MR16 они должны работать при входном напряжении 12 В переменного тока. Из-за определенных сложностей, таких как способность диммирования стандартных симисторов или диммеров по переднему и заднему фронту и совместимость с электронными трансформаторами (т. Е. Работа без мерцания). Следовательно, область действия драйверов ввода переменного тока более сложна, чем область действия драйверов ввода постоянного тока.
Источник питания переменного тока (городской силовой привод), применяемый к приводу светодиодов, обычно посредством понижения, выпрямления, фильтрации, стабилизации напряжения (или стабилизации тока) и других процессов. Затем источник питания переменного тока преобразуется в мощность постоянного тока, и, наконец, светодиод получает надлежащий рабочий ток через подходящую схему драйвера. При решении проблемы безопасной изоляции также должно быть высокоэффективное преобразование, меньший размер и более низкая стоимость. Учитывайте влияние на электросеть. Нам необходимо решить проблемы с электромагнитными помехами и коэффициентом мощности. Для светодиодов малой и средней мощности лучшей схемной структурой является изолированный несимметричный обратный преобразователь; для приложений большой мощности следует использовать схему мостового преобразователя.
Классификация структуры схемы
Согласно схеме, структура разделена на резистор, конденсатор понижающий режим; понижающий режим резистора; понижающий режим обычного трансформатора; понижающий режим электронного трансформатора; Импульсный источник питания РСС понижающего режима; Импульсный источник питания с ШИМ-управлением
Метод понижения резистора и конденсатора.
Через конденсаторный бак, при мигании, из-за зарядки и разрядки, мгновенный ток через светодиод большой, легко повредить микросхему. Уязвимость к колебаниям напряжения сети, низкая эффективность энергоснабжения, низкая надежность.
Метод понижения резистора
Благодаря функции зарядки и разрядки конденсатора, мгновенный ток через светодиод огромен и легко повреждает микросхему. Уязвимость к колебаниям напряжения в сети, низкая эффективность энергоснабжения и низкая надежность.
Обычный трансформаторный понижающий метод.
Блок питания малый размер, тяжелый, низкий КПД источника питания, как правило, всего от 45% до 60%, поэтому обычно используется редко, надежность невысока.
Понижающий режим электронного трансформатора.
Эффективность источника питания низкая, а диапазон напряжений не является исчерпывающим, обычно 180 ~ 240 В, помехи от пульсаций значительны.
Понижающий режим RCC
Диапазон напряжения импульсного источника питания относительно широк, а энергоэффективность относительно высока, обычно может составлять от 70% до 80%, применение также более широкое. Поскольку частота колебаний этого метода управления является прерывистой, частоту переключения нелегко контролировать, коэффициент пульсаций напряжения нагрузки также относительно велик, адаптируемость к аномальной нагрузке плохая.
Импульсный источник питания с ШИМ-управлением
Они состоят из четырех частей: фильтрующей части входного выпрямителя, фильтрующей части выходного выпрямителя, части управления ШИМ-регулятора, преобразования энергии переключения. Основной принцип работы импульсного регулятора PWM заключается в том, что в случае изменения входного напряжения, внутренних параметров и внешней нагрузки схема управления через разницу между управляемым сигналом и опорным сигналом для обратной связи с обратной связью регулирует импульс. ширина проводимости устройства переключения первичной цепи, так что выходное напряжение импульсного источника питания или стабильность тока (т. е. соответствующий регулируемый источник питания или источник постоянного тока). Эффективность источника питания очень высока, обычно может достигать 80% до 90%, выходное напряжение и стабильность тока. Естественно, что эта схема имеет прекрасные меры защиты, является надежным источником питания.
Классификация монтажных позиций
По месту установки источник питания привода можно разделить на внешний и внутренний.
Внешний источник питания
Как следует из названия, внешний источник питания – это источник питания, установленный снаружи. Как правило, более высокое напряжение создает угрозу безопасности для людей, вам необходим внешний источник питания. Отличие от встроенного блока питания – блок питания плюс корпус, стандартные уличные фонари.
Встроенный блок питания
Если источник питания, установленный в лампах и фонарях, обычно снижает напряжение с 12 до 24 В, это не представляет опасности для людей. Этот стандартный источник питания лампы накаливания
Характеристики светодиодного источника питания
Особенности светодиодного драйвера. Высокая надежность, высокая эффективность, высокий коэффициент мощности, режим привода, функция защиты
Высокая надежность
Высокая надежность особенно нравится драйверам светодиодных уличных фонарей, установленных на большой высоте. Водонепроницаемый алюминиевый корпус драйвера, хорошего качества, чем нелегко сломать, снижает потребность в обслуживании.
Высокая эффективность
Выходной ток драйвера светодиода постоянен, и идеальная схема состоит в том, что независимо от того, как изменяется характеристика светодиода, ток драйвера остается неизменным. Но, ограничиваясь точностью компонентов, всегда есть небольшая разница. Это изменение также является важным параметром, позволяющим определить, насколько хороша схема драйвера; Функция включения светодиода и напряжения является нелинейной «трехчастной» зависимостью, поэтому очень важно поддерживать постоянный ток.
Высокоэффективный светодиод является энергосберегающим продуктом, эффективность источника питания драйвера должна быть увеличена. Блок питания установлен в конструкции светильника, что особенно важно. Поскольку световая отдача светодиода уменьшается при повышении температуры светодиода, теплоотвод светодиода очень важен. Высокий КПД блока питания, небольшая рассеиваемая мощность, небольшое количество тепла, выделяемого внутри ламп и фонарей, а также снижается повышение температуры ламп и фонарей. Это способствует задержке затухания света светодиодов.
Высокий коэффициент мощности
Запуск драйвера светодиода является плавным из-за очень плохой согласованности светодиодов и мгновенного изменения активности внутреннего PN-перехода во время проводимости. Таким образом, драйвер светодиода обычно предназначен для плавного пуска, чтобы избежать этого дефекта.
Для нагрузки сети требуется высокий коэффициент мощности. Как правило, для приборов мощностью менее 70 Вт обязательного индикатора нет. Несмотря на то, что мощность небольшого одиночного прибора немного ниже в сети, ночью, когда у всех есть свет, такая же нагрузка слишком сконцентрирована, это приведет к более серьезному загрязнению сети. Для мощности привода светодиодов от 30 до 40 Вт, возможно, скоро появятся конкретные индикаторы требований к коэффициенту мощности.
Режим движения
Поскольку во многих случаях схему необходимо устанавливать в небольшом пространстве, с учетом удобства светодиодного освещения схема должна быть как можно более простой, что позволяет сэкономить средства и снизить потребление энергии.
Светодиодный драйвер преобладает двух видов: один – источник постоянного напряжения для нескольких источников постоянного тока, каждый источник постоянного тока отдельно для каждого источника питания дорожных светодиодов. Таким образом, сочетание гибкости, группы отказа светодиода не влияет на работу других групп светодиодов, но стоимость будет немного выше. Другой – это источник постоянного тока, последовательный или параллельный режим работы светодиодов. Его преимущество в том, что цена немного ниже, но гибкость оставляет желать лучшего. Это также должно устранить неизбежный отказ светодиода, который не влияет на работу других светодиодов. Эти две формы со временем сосуществуют. Множественные методы источника питания с постоянным током на выходе, с точки зрения стоимости и производительности, будут лучше. Возможно, основное направление в будущем.
Защита от перенапряжения
Как правило, изоляция не требуется, поскольку многие изделия имеют такую же структуру, что и обычное освещение, аспекты безопасности могут быть идентичны освещению.
Защита от перенапряжения Светодиодная защита от перенапряжения относительно невысока, особенно способность противостоять обратному напряжению. Также важно усилить этот аспект безопасности. Некоторые светодиодные фонари устанавливаются на открытом воздухе, например, светодиодные уличные фонари. Из-за сброса нагрузки на сеть и индукции молнии от системы электросети будут возникать различные скачки напряжения, некоторые из которых могут повредить светодиод. Следовательно, источник питания драйвера светодиода должен иметь способность подавлять проникновение волн и защищать светодиод от повреждений.
Функция защиты
Источник питания и обычные функции защиты, лучше всего увеличить отрицательную обратную связь температуры светодиода на выходе постоянного тока, чтобы предотвратить слишком высокую температуру светодиода; соответствовать требованиям техники безопасности и электромагнитной совместимости.
Роль драйвера светодиода.
Источник питания светодиодного драйвера – это ключ к созданию светодиодного светильника. Это как сердце человека. Привод источника постоянного тока – лучший способ управлять светодиодами. На ток, протекающий через светодиод, не влияют изменения внешнего напряжения питания, изменения температуры окружающей среды и разброс параметров светодиода, что позволяет поддерживать постоянный ток и в полной мере использовать превосходные характеристики светодиода.
Благодаря источнику постоянного тока для светодиодных ламп источник питания автоматически обнаруживает и контролирует ток, протекающий через светодиод во время работы. Так что не беспокойтесь о моменте включения слишком большого тока, протекающего через светодиод, и не нужно беспокоиться о сгоревшем блоке питания от короткого замыкания нагрузки.
Метод управления постоянным током позволяет избежать изменений прямого напряжения светодиода, вызванных недавними изменениями. Напротив, постоянный ток делает яркость светодиодов стабильной и облегчает массовое производство светодиодных осветительных фабрик для обеспечения единообразия продукции. Поэтому многие производители полностью осознают важность источника питания привода. Многие производители светодиодного освещения отказались от метода постоянного напряжения и отказались от более дорогостоящего способа управления светодиодными лампами со стабильным током.
Приложения для светодиодных драйверов
Применение светодиодов можно найти практически во всех областях электронного оборудования. Его изменения в интенсивности света, цвете света и управлении включением / выключением практически непредсказуемы. Таким образом, драйверы светодиодов также становятся почти однозначными сервоустройствами, что делает семейство этих устройств разнообразным за счет настройки различных схем поддержки на периферии ИС драйвера светодиодов. Создавайте решения для различных светодиодных приложений. Подсветка дисплея от малого до сотового телефона и драйвер подсветки кнопок, светодиодные уличные фонари от большого до мощного, большой уличный светодиодный дисплей и т. Д.
Как выбрать хороший светодиодный драйвер
Недостаточно знаний о светодиодных источниках питания
В производстве светодиодного освещения и сопутствующих товаров технический персонал компании недостаточно разбирается в импульсном блоке питания, чтобы блок питания работал должным образом. Тем не менее, некоторых критических оценок и соображений электромагнитной совместимости недостаточно. Есть еще определенные скрытые опасности.
Большинство производителей светодиодных источников питания перешли с обычных импульсных источников питания на светодиодные. Характеристики светодиода и использование знаний недостаточно.
Стандарты не единообразны
В настоящее время стандартов на светодиоды практически нет. Большинство из них относятся к средствам импульсных источников питания и электронных выпрямителей.
Сейчас большинство светодиодных блоков питания не унифицированы, поэтому объем в основном относительно небольшой. Небольшой объем закупок, завышенная цена, а поставщики комплектующих не очень склонны к сотрудничеству.
Стабильность электроснабжения
Стабильность источников питания светодиодов: широкое входное напряжение, работа при высоких и низких температурах, защита от перегрева и перенапряжения не решаются по отдельности.
Общий срок службы схемы драйвера
Прежде всего, общий срок службы схемы драйвера, особенно важных устройств, таких как конденсаторы при высоких температурах, напрямую влияет на срок службы источника питания.
Более высокая эффективность преобразования
Драйверы светодиодов должны иметь более высокую эффективность преобразования, особенно при управлении мощными светодиодами. Поскольку вся мощность не рассеивается в виде светового потока в виде тепла, эффективность преобразования источника питания слишком мала, что влияет на эффект энергосбережения светодиодов.
Расходы
В настоящее время при применении малой мощности (1-5 Вт) доля стоимости источника питания привода постоянного тока близка к 1/3 стоимости источника света.
Дополнительные сведения о драйверах светодиодов
Рассчитайте количество светодиодов по известной мощности блока питания.
Пример: номинальная выходная мощность блока питания 10 Вт, при номинальном прямом токе 20 мА, рассеиваемой мощности 70 мВт при условиях, сколько светодиодов можно настроить? По приведенной выше формуле (то есть берем целое число полученных данных)
Для режима привода с постоянным напряжением:
Из известного выходного напряжения источника питания для расчета количества последовательных светодиодов на ветвь и количества параллельных ветвей.
(1) Рассчитайте количество светодиодов на ветку.
(2) Рассчитайте количество параллельных ветвей
Примечание. Значения VLED различаются в зависимости от цвета света. Регулируемый источник питания для управления светодиодами, для управления током, обычно необходимо подключать последовательно резисторы.
Пример: номинальное выходное напряжение 24 В постоянного тока, мощность для источника питания 10 Вт, при номинальном прямом токе 20 мА, рассеяние энергии при номинальном прямом напряжении 1,8 В. при номинальном прямом напряжении 70 мВт. Сколько светодиодов можно настроить? (Возьмите целое число полученных данных)
Может занимать десять групп ветвей, каждая ветвь из 14 цепей серии светодиодов, всего 140 светодиодов.
2: Для режима привода с постоянным током
Из известного выходного тока источника питания и значения тока светодиода вычислить количество параллельных ветвей и количество каждой ветви.
(1) Рассчитайте количество параллельных ветвей.
(2) Рассчитайте количество последовательно соединенных светодиодов:
Пример: номинальный выходной ток постоянного тока 0,35 А, номинальная мощность источника питания 10 Вт, мощность рассеивания привода 70 мВт, прямой ток 0,02 А светодиода, как это можно настроить?
Количество параллельных ветвей:
(Возьмем целое число полученных данных)
Количество последовательных подключений на ответвление: Количество
Это может занять 17 групп, каждая группа из 8 серий светодиодов, всего 136 светодиодов.
Расчет потерь в линии и падения напряжения в линии
P провод = IRV провод = IR
R wire = σ (Примечание: L – длина провода; S – площадь поперечного сечения провода; σ – электрическая проводимость провода) также можно проверить в руководстве электрика.
Пример: при длине 10 метров (положительный и отрицательный провод по 5 метров), медный провод 24AWG, через ток 2А, потеря мощности и падение напряжения в линии сколько?
См. Инструкцию электрика можно найти: R провод = 0,737 Вт
V провод = 2 × 0,737 = 1,474 В
P провод = 2 × 0,737 = 2,948 Вт
Из приведенных выше расчетов видно, что ток в линии больше. Надо обратить внимание на подбор подходящего сечения провода. В противном случае потери в линии и падение напряжения в линии будут довольно значительными.
Только когда мы полностью поймем основные характеристики светодиодов и светодиодных источников питания, мы сможем правильно проектировать и использовать светодиодные источники света.
Примеры выбора
Если светодиодные лампы образуют полосу, нужно рассчитывать по конкретной модели.
Обычные продукты, использующие структуру схемы, представляют собой режим 3LED + 1R, то есть 3 светодиода плюс резистор R вместе, чтобы сформировать группу, а затем с другими группами того же соединения вместе, чтобы сформировать параллельную структуру. Когда группа светодиодов имеет проблемы, эта конструкция не повлияет на регулярное использование других групп. Согласно структуре токовой цепи, ток, нагружаемый на все светодиоды в каждой группе, составляет 20 мА. Вы можете рассчитать ток каждой единицы светодиодной ленты; по закону параллельного шунта полный ток светодиодной ленты является суммой тяги каждой группы.
Например, 1210 световых полос, метр из 60 огней, в соответствии со структурой схемы 3LED + 1R, затем 60 огней / 3, равных 20 группам, каждый ток составляет 20 мА (0,02 А) 1210 световых полос на метр метода расчета тока составляет .
60/3 * 0,02 = 0,4 А. Итак, если вы хотите узнать общее количество метров тока светодиодной ленты, используйте 0,4 А x количество метров может быть ответом.
Другой пример – световая полоса 5050, структура та же; разница в том, что 5050 имеет три выхода. Итак, согласно стандартной спецификации 60 ламп на метр для расчета, тогда общий ток 5050 световых полос рассчитывается следующим образом.
60/3 * 0,02 * 3 = 1,2 А / м.
Общее количество метров световой ленты 5050, ее общий ток составляет 1,2AX количество метров, но в технике, как правило, подойдет 1 метр из 60 шариков световой ленты 5050 с блоком питания 1A, 2 метра с 2A и скоро.
Если это обычная светодиодная панель или лампа, выбирайте в соответствии с фактической мощностью светодиодных фонарей.
P = UI I = P / U, разделите мощность лампы на напряжение 12 В (при условии, что светодиодная лампа имеет рабочее напряжение 12 В), и в результате получится рабочий ток. Обратите внимание, что выбор источника питания напрямую связан с яркостью, сроком службы и безопасностью светодиодных фонарей. Поэтому нельзя использовать некачественный блок питания. Сейчас на рынке светодиодные лампы и фонари позволяют сэкономить деньги на блоке питания, который мы должны использовать драйвером, чтобы соответствовать национальным стандартам безопасности. Такой блок питания стоит дорого, стоит осторожно покупать дешевый.
