Šta je drajver za led lampe, kako odabrati i provjeriti ovaj uređaj?

Posebna elektronska kola – drajveri – omogućavaju vam da produžite život LED dioda, učinite njihov sjaj ujednačenim i kvalitetnim. Naučit ćemo kako ovaj uređaj funkcionira, kako ga pravilno odabrati i instalirati te kako ga sami napraviti.

Šta je vozač i zašto je potreban?

LED diode su vrlo osjetljive na promjene parametara mreže, pa se na mrežu povezuju preko drajvera – elektronskog uređaja koji kontrolira struju i napon. Tipično, drajver za LED lampu se odabire s marginom snage i uzimajući u obzir raspon izlaznog napona i struje. Ako njegovi parametri ne odgovaraju LED uređaju, on će postati neupotrebljiv, morat ćete ga zbrinuti.

Princip rada, klasično kolo i razlika od napajanja

Iako se drajver često naziva napajanjem, postoji razlika između njih. Driver je izvor struje koji održava svoju konstantnu vrijednost za prolazak kroz LED, a napajanje održava stabilan napon. Razmotrite kako napajanje radi na konkretnom primjeru:

• Povežite otpor (R) od 40 oma na izvor od 12 V.
• Neka struja (I) od 300 mA teče kroz otpornik. Sa dva ugrađena otpornika, struja će se udvostručiti na 600 mA. U ovom slučaju, napon se neće promijeniti, jer ima proporcionalan odnos sa strujom i otporom (Ohmov zakon I \u003d U / R).

Sada da vidimo kako drajver radi:

• Neka otpornik od 30 Ω (R) bude uključen u kolo sa drajverom od 225 mA.
• Ako se pri naponu (U) od 12 V spoje dva paralelno spojena otpornika od 30 Ohma, struja će ostati ista – 225 mA, a napon će postati upola manji – 6 V.

Pokretač na kraju opskrbljuje opterećenje zadanom izlaznom strujom, bez obzira na udare struje. Stoga će LED diode, koje će biti napajane naponom od 6 V, svijetliti jednako jako kao kod izvora od 10 V, ako se na njih primijeni zadani nivo struje. Krug LED
pokretača: Kolo pokretača sastoji se od tri međusobno povezana čvora:

• kapacitivnost za razdvajanje napona;
• ispravljački modul;
• stabilizator.

Kako krug radi:

1. Kada prođe struja, kondenzator C se puni dok se potpuno ne napuni. Što je njegov kapacitet manji, to će se brže puniti.
2. Naizmjenična struja se pretvara u pulsirajuću. Prvi dio vala se izglađuje dok prolazi kroz kondenzator C.
3. Elektrolitički kondenzator koji dovršava krug služi kao filter-stabilizator za izravnavanje.

Specifikacije

Kada kupujete LED lampu, možda ćete morati kupiti drajver ako rasvjetni uređaj nema strujni pretvarač. Glavne karakteristike:

• izlazna struja, A;
• radna snaga, W;
• izlazni napon, V.

Izlazni napon može varirati. Zavisi od šeme napajanja i broja LED dioda. Nivo svjetline i snage ovisi o veličini struje. Da bi diode sjajile jarko, a ne prigušile, struja na izlazu drajvera se održava na datom nivou. Snaga pretvarača bi trebala biti nešto veća od ukupnog broja vati svih dioda. Za izračunavanje snage drajvera koristi se formula: P = P (led) × X gdje je:

• P (led) je snaga jedne LED diode;
• X je broj dioda.

Ako se izračunata snaga ispostavi da je 10 W, vozač se mora uzeti s marginom od 20-30%.

Vrste drajvera

Svi vozači se razlikuju prema tri kriterija – prema načinu stabilizacije, karakteristikama dizajna i prisutnosti/odsustvu zaštite. Razmotrimo sve opcije detaljnije.

Linearni i impulsni

Ovisno o strujnom stabilizacijskom krugu, drajveri se dijele na dvije vrste – linearne i impulsne. Razlikuju se po principu rada i efikasnosti. Prije elektronskog kola vozača postavljen je zadatak – osigurati stabilne vrijednosti struje i napona koji se dovode na kristal (LED). Najjednostavnija i najjeftinija opcija je uključivanje ograničavajućeg otpornika u krug. Linearna shema napajanja:
Ovo elementarno kolo nije u stanju osigurati automatsko održavanje struje. S povećanjem napona, on raste proporcionalno i, kada pređe dozvoljenu vrijednost, kristal će se srušiti od pregrijavanja. Složenije upravljanje se vrši uključivanjem tranzistora u krug. Nedostatak linearnog kola je smanjenje snage s povećanjem napona. Ova opcija vrijedi kada se koriste LED izvori male snage, ali kada se koriste LED diode velike snage, takvi sklopovi se ne koriste. Prednosti linearne šeme:

• jednostavnost;
• jeftinost;
• relativna pouzdanost.

Zajedno sa linearnim krugovima, struja i napon se mogu stabilizovati pulsnom stabilizacijom:

• nakon pritiska na dugme, kondenzator se puni;
• nakon otpuštanja, kondenzator se prazni, dajući uskladištenu energiju poluvodičkom elementu (LED), koji počinje emitovati svjetlost;
• ako napon poraste, tada se vrijeme punjenja kondenzatora smanjuje, ako padne, povećava se.

Korisnik ne mora da pritisne dugme – elektronika radi sve umesto njega. Ulogu mehanizma gumba u modernim izvorima napajanja obavljaju poluvodiči – tiristori ili tranzistori. Razmatrani princip rada u elektronici se naziva pulsno-širinska modulacija. Desetine, pa čak i hiljade operacija se mogu desiti u sekundi. Efikasnost takve šeme dostiže 95%. Pojednostavljena shema stabilizacije impulsa:

Elektronski, sa mogućnošću zatamnjivanja i na bazi kondenzatora

Opseg njegove primjene i karakteristike performansi zavise od principa pogonskog uređaja. Vrste drajvera prema principu uređaja:

• Electronic. Njihova kola nužno koriste tranzistor. Na izlazu je instaliran kondenzator koji eliminira ili barem izglađuje talase struje. Elektronski pretvarači mogu stabilizirati struje do 750 mA. Elektronski drajveri se bore ne samo sa talasima, već i sa visokofrekventnim elektromagnetnim smetnjama koje izazivaju električni uređaji (radio, TV, ruter, itd.). Minimiziranje smetnji omogućava prisustvo posebnog keramičkog kondenzatora. Minus elektronskog drajvera je visoka cijena, plus efikasnost je blizu 95%. Koriste se u snažnim led lampama: farovima za automobile, reflektorima, uličnim lampama.
• Dimmable. Karakteristika drajvera sa mogućnošću zatamnjivanja je mogućnost kontrole svjetline lampe. Podešavanje se zasniva na promjeni izlazne struje, koja određuje svjetlinu svjetlosnog toka. Pokretač se može uključiti u krug na dva načina: između lampe i stabilizatora ili između izvora napajanja i pretvarača.
• Na bazi kondenzatora. Ovo su jeftini modeli koji se koriste za jeftine LED svjetiljke. Ako proizvođač nije osigurao kondenzator za izravnavanje u krugu, tada se na izlazu opaža talasanje. Još jedan nedostatak je nedostatak sigurnosti. Prednost ovakvih modela je visoka efikasnost, koja teži 100%, i jednostavnost kola. Takve drajvere je lako sastaviti vlastitim rukama.

Kondenzatorski drajveri mogu izazvati treperenje i stoga se ne preporučuju za upotrebu sa unutrašnjim uređajima. Treperenje negativno utiče na vid i iritira nervni sistem.

Sa i bez tijela

Vozač može, ali i ne mora biti smješten u zaštitnu futrolu. Elektronska kola su osjetljiva na mnoge vanjske faktore, pa se stavljanje drajvera u kućište smatra pouzdanijom opcijom. Kućište štiti elektronski pretvarač od vlage, prašine, direktne sunčeve svjetlosti itd. Neupakovani modeli su jeftiniji, ali imaju kraći vijek trajanja i lošiju radnu stabilnost. Pogodniji su za ugradnju u ravninu.

Najbolje do datuma

Vozač je ocijenjen za otprilike 30.000 sati. Ovo je nešto manje od procijenjenog vijeka trajanja mnogih LED uređaja. Takvo smanjenje je povezano s nepovoljnim faktorima u kojima trenutni stabilizator mora raditi. Što negativno utječe na rad vozača:

• strujni udari;
• promjene temperature i/ili vlažnosti.

Ako je uređaj od 200 W opterećen sa 100 W, tada se 50% nominalne vrijednosti vraća u mrežu. To može uzrokovati preopterećenje i nestanak struje.

Vijek trajanja drajvera je ograničen vijekom trajanja kondenzatora za izravnavanje. S vremenom elektrolit ispari u njemu, a uređaj pokvari.

Da bi se produžio rad vozača, on mora raditi u prostorijama s normalnom (ne visokom) vlažnošću i povezan na mrežu s visokokvalitetnim naponom bez prenapona.

Kako odabrati drajver za LED lampu?

Kada su povezani sa strujnim stabilizatorom, poluprovodnici dobijaju snagu koja im je potrebna i dostižu svoje nominalne karakteristike. Vijek trajanja dioda ovisi o tome koliko je ispravno odabran drajver. Na koje parametre treba obratiti pažnju:

• Snaga. Određuje maksimalno dozvoljeno opterećenje za koje je uređaj dizajniran. Na primjer, oznaka (20×26)x1W znači da se na drajver može istovremeno povezati od 20 do 26 LED dioda, svaka snage 1 W.
• Struja i napon (nominalne vrijednosti). Proizvođači označavaju ovaj parametar na svakoj LED diodi, za njega je odabran upravljački program. Ako je maksimalna nazivna struja 350mA, potrebno je priključiti napajanje od 300-330mA. Takav raspon radnih struja omogućava vam da osigurate vijek trajanja svjetiljke, koji osigurava proizvođač.
• Klasa zaštite. Od ovog indikatora ovisi gdje se točno lampe mogu koristiti – na otvorenom ili u zatvorenom prostoru. Klasa otpornosti na vlagu i nepropusnost označena je slovima IP i izražena je u dva broja. Prva znamenka se koristi za procjenu zaštite od čvrstih frakcija (prašina, prljavština, pijesak, led), druga – od tekućih medija. Klasa zaštite ne označava temperaturu na kojoj se svetiljka može koristiti.
• Okvir. Vozač može imati otvoreno perforirano metalno kućište ili zatvoreno. U drugom slučaju, uređaj se stavlja u metalnu kutiju. Za kućnu upotrebu prikladna je nezatvorena plastična kutija.
• Princip rada. Ograničavajući otpornik ne eliminira fluktuacije napona u mreži i ne štiti od impulsnog šuma. Najmanja promjena napona dovodi do naglih skokova struje. Linearni regulatori se smatraju nepouzdanim i niskoefikasnim drajverima, preferiraju se prekidački krugovi.

Kako provjeriti da li radi?

Za provjeru drajvera bez opterećenja, dovoljno je na ulaz bloka staviti 220 V. Ako uređaj ispravno radi, na izlazu će se pojaviti konstantan napon. Njegova vrijednost će biti nešto veća od gornje granice naznačene na naljepnici vozača. Ako, na primjer, stabilizator ima raspon od 27-37 V, tada bi izlaz trebao biti oko 40 V. Da bi se održala struja u datom rasponu, kako raste otpor opterećenja (teži beskonačnosti bez opterećenja), napon takođe raste do određene granice. Ova metoda provjere je jednostavna i dostupna, ali ne dopušta nedvosmislene zaključke o 100% upotrebljivosti uređaja. Postoje drajveri koji se, nakon što su uključeni bez opterećenja, ne pokreću ili se ponašaju na nerazumljiv način. Druga opcija provjere:

1. Povežite otpornik na izlaz drajvera, birajući njegov otpor na osnovu Ohmovog zakona. Na primjer, snaga drajvera je 20 W, izlazna struja je 600 mA, napon je 25-35 V. Željeni otpor će biti 38-58 oma.
2. Odaberite otpor iz navedenog raspona i sa odgovarajućom snagom. Čak i ako je mali, onda je to sasvim dovoljno za provjeru.
3. Spojite otpornik i izmjerite izlazni napon testerom. Ako je unutar navedenih granica, onda drajver definitivno radi.

Prilikom traženja kvarova potrebno je uzeti u obzir princip dizajna kola. U linearnim i impulsnim krugovima kvarovi mogu biti povezani s određenim problemima. Mogući kvarovi:

• U linearnim stabilizatorima za zaštitu od padova napona koristi se par otpornika otpora od 5 do 100 oma. Jedan je na ulazu diodnog mosta, drugi je na izlazu. Za smanjenje treperenja, kondenzator-elektrolit maksimalnog kapaciteta se uključuje paralelno s opterećenjem. Kvarovi linearnog drajvera mogu biti povezani sa pregorevanjem jednog ili dva zaštitna otpornika odjednom.
• U pretvaračima impulsne struje, mikro krugovi su zaštićeni od preopterećenja, pregrijavanja i prenapona i, u teoriji, ne mogu se pokvariti. Zapravo, bilo koje mikrokolo, posebno u drajverima kineske proizvodnje, može postati neupotrebljivo. Problem je otežan činjenicom da je mnogim kineskim čipovima teško pronaći zamjenu. Neki od njih se ne mogu pronaći čak ni na internetu.

Veza

Povezivanje drajvera sa LED diodama ne uzrokuje poteškoće korisnicima, jer na njegovom tijelu postoji potrebna oznaka. Kako povezati drajver:

1. Primijenite ulazni napon na ulazne žice (INPUT).
2. Povežite LED diode na izlazne žice (OUTPUT).

Prilikom povezivanja pazite na polaritet:

• Polarni ulaz (INPUT). Ako se drajver napaja konstantnim naponom, onda spojite “+” izlaz na isti pol izvora napajanja. Ako je napon AC, obratite pažnju na oznake na ulaznim žicama. Postoje dvije opcije:
  • “L” i “N”. Nanesite fazu na izlaz “L” (pronađite ga indikatorskim odvijačem), na “N” – nula.
  • “~”, “AC” ili bez oznake – ne možete pratiti polaritet.
• Polarni izlaz (OUTPUT). Pazite na polaritet u svakom trenutku. Spojite “+” žicu na anodu prve LED diode, “-” na katodu posljednje. Svi poluvodiči su povezani u seriju – anoda sljedećeg je pričvršćena na katodu prethodnog.

Postoji i druga opcija za povezivanje LED dioda – nekoliko lanaca koji sadrže jednak broj dioda su povezani paralelno. Kada su povezani u seriju, svi elementi svijetle isto, s paralelnom verzijom, linije mogu imati različitu svjetlinu.

Kako napraviti drajver za LED lampu vlastitim rukama?

Drajver se može napraviti od starog punjača za telefon. Potrebno je samo napraviti male promjene na čipu. Takav domaći proizvod dovoljan je za napajanje 3 LED diode snage 1 W. Razmotrite korak po korak sastavljanje drajvera sa punjača telefona:

1. Uklonite kućište sa punjača.
2. Pomoću lemilice uklonite otpornik koji ograničava napon koji se dovodi do telefona.
3. Umjesto zalemljenog otpornika, stavite otpornik za podešavanje. Postavite na 5000 oma.
4. Zalemite LED diode u seriju na izlazni kanal.
5. Odlemite ulazne kanale i umjesto toga zalemite kabel za napajanje od 220 V.
6. Provjerite rad kruga tako što ćete regulatorom postaviti napon na otporniku tako da diode svijetle, ali ne mijenjaju boje.

Prilikom izvođenja radova na izradi ronioca iz punjača morate se pridržavati sigurnosnih propisa. Ako dodirnete gole dijelove, možete dobiti jak strujni udar.

Driver se takođe može napraviti od nule. Da biste to učinili, potreban vam je lemilica, tester, žice i integrirani stabilizator KR142EN12A (ili strani analog – LM317), koji se može kupiti u bilo kojoj specijaliziranoj trgovini za 20 rubalja. Parametri kupljenog mikro kruga su 40 V i Struja 1,5 A. Ima ugrađenu zaštitu od preopterećenja, pregrijavanja i kratkog spoja. Mikrokrug stabilizira napon, a drajver izjednačava struju, tako da ćete morati napraviti promjene u standardnom krugu za povezivanje mikrokola. Driver na integriranom stabilizatoru:
U ovom slučaju, zadatak mikrokola je regulacija, zbog čega će se struja održavati na potrebnom nivou. Trenutna vrijednost je određena otporom otpornika R1. Njegova nominalna vrijednost se izračunava po formuli: R = 1,2 / I, gdje je:

• R – otpor, Ohm;
• I – struja, A.

Redoslijed izrade drajvera:

1. Sastavite regulator struje od 9,9 V sa strujom od 300 mA. Zatim R1 = 1,2 / 0,3 = 4 oma. Snaga otpornika – od 4 vata. Možete uzeti otpornike koji se koriste u televizorima. Mogu se kupiti i u prodavnicama. Snaga ovih elemenata je 2 W, otpor je 1-2 oma.
2. Povežite otpornike u seriju. Njihov otpor će se zbrajati i biti će jednak 2-4 oma.
3. Pričvrstite čip na hladnjak i spojite kolo serijski povezanih dioda na izlaz drajvera. Obratite pažnju na polaritet prilikom povezivanja LED dioda.
4. Primijenite konstantni napon od 12-40 V na ulaz (uređaj je dizajniran za 9,9 V, pa ga uzimamo s marginom). Ne vrijedi prekoračiti graničnu vrijednost – mikro krug može izgorjeti. Isporučeni napon možda neće biti stabiliziran. Možete koristiti automobilsku bateriju, napajanje za laptop ili opadajući transformator sa diodnim mostom. Spojite drajver, pazite na polaritet – posao je završen.

Zahvaljujući drajverima, moguće je ne samo poboljšati performanse LED lampi, već i osigurati njihov dug, neprekidan rad. S obzirom na cijenu LED svjetiljki, korištenje drajvera postaje isplativo rješenje.