Hvad er en driver til led-lamper, hvordan vælger og kontrollerer man denne enhed?

Specielle elektroniske kredsløb – drivere – giver dig mulighed for at forlænge LED’ernes levetid, gøre deres glød ensartet og af høj kvalitet. Vi lærer, hvordan denne enhed fungerer, hvordan man vælger og installerer den korrekt, og hvordan man laver den selv.

Hvad er en driver, og hvorfor er den nødvendig?

LED’er er meget følsomme over for ændringer i parametrene for lysnettet, så de er forbundet til netværket gennem en driver – en elektronisk enhed, der styrer strøm og spænding. Typisk vælges en driver til en led-lampe med en effektmargin og under hensyntagen til rækkevidden af ​​udgangsspænding og strøm. Hvis dens parametre ikke passer til LED-enheden, bliver den ubrugelig, den skal bortskaffes.

Funktionsprincippet, det klassiske kredsløb og forskellen fra strømforsyningen

Selvom en driver ofte omtales som en strømforsyning, er der forskel på de to. Driveren er en strømkilde, der opretholder sin konstante værdi for at passere gennem LED’en, og strømforsyningen opretholder en stabil spænding. Overvej, hvordan strømforsyningen fungerer på et specifikt eksempel:

• Tilslut en modstand (R) på 40 ohm til en 12 V-kilde.
• Lad en strøm (I) på 300 mA strømme gennem modstanden. Med to modstande installeret vil strømmen fordobles til 600 mA. I dette tilfælde ændres spændingen ikke, da den har et proportionalt forhold til strøm og modstand (Ohms lov I \u003d U / R).

Lad os nu se, hvordan driveren fungerer:

• Lad en 30 Ω modstand (R) inkluderes i kredsløbet med en 225 mA driver.
• Hvis der ved en spænding (U) på 12 V forbindes to 30 Ohm-modstande, der er forbundet parallelt, vil strømmen forblive den samme – 225 mA, og spændingen bliver halvt så meget – 6 V.

Driveren forsyner til sidst belastningen med en given udgangsstrøm, uanset strømstød. Derfor vil LED’erne, som vil blive forsynet med en spænding på 6 V, lyse lige så kraftigt som med en kilde på 10 V, hvis der påføres et givet strømniveau. LED
-driverkredsløb: Driverkredsløbet består af tre indbyrdes forbundne noder:

• kapacitans til spændingsadskillelse;
• ensretter modul;
• stabilisator.

Sådan fungerer kredsløbet:

1. Når en strøm passeres, oplades kondensatoren C, indtil den er fuldt opladet. Jo mindre dens kapacitet, jo hurtigere oplader den.
2. Vekselstrøm omdannes til pulserende. Den første del af bølgen udjævnes, når den passerer gennem kondensator C.
3. Den elektrolytiske kondensator, der fuldender kredsløbet, fungerer som en udjævnende filterstabilisator.

specifikationer

Når du køber en LED-lampe, skal du muligvis købe en driver, hvis belysningsenheden ikke har en strømomformer. Hovedkarakteristika:

• udgangsstrøm, A;
• driftseffekt, W;
• udgangsspænding, V.

Udgangsspændingen kan variere. Det afhænger af strømtilslutningsskemaet og antallet af lysdioder. Niveauet af lysstyrke og effekt afhænger af strømmens størrelse. For at dioderne skal lyse klart og ikke dæmpe, holdes strømmen ved udgangen af ​​driveren på et givet niveau. Effekten af ​​konverteren skal være lidt højere end det samlede antal watt for alle dioder. For at beregne driverens kraft bruges formlen: P \u003d P (led) × X hvor:

• P (led) er effekten af ​​en LED;
• X er antallet af dioder.

Hvis den beregnede effekt viste sig at være 10 W, skal føreren tages med en margin på 20-30%.

Typer af drivere

Alle drivere skelnes efter tre kriterier – i henhold til stabiliseringsmetoden, designfunktioner og tilstedeværelsen / fraværet af beskyttelse. Lad os overveje alle mulighederne mere detaljeret.

Lineær og impuls

Afhængigt af det aktuelle stabiliseringskredsløb er drivere opdelt i to typer – lineær og puls. De adskiller sig i princippet om drift og effektivitet. Før chaufførens elektroniske kredsløb blev opgaven sat – at sikre stabile værdier af strøm og spænding leveret til krystallen (LED). Den enkleste og billigste mulighed er at inkludere en begrænsningsmodstand i kredsløbet. Lineært effektskema:
Dette elementære kredsløb er ikke i stand til at levere automatisk strømvedligeholdelse. Med en stigning i spændingen vokser den proportionalt, og når den overstiger den tilladte værdi, vil krystallen kollapse fra overophedning. Mere kompleks styring udføres ved at inkludere en transistor i kredsløbet. Ulempen ved et lineært kredsløb er et fald i effekt med en stigning i spænding. Denne mulighed er gyldig ved brug af LED-kilder med lav effekt, men ved brug af højeffekt LED’er bruges sådanne kredsløb ikke. Fordele ved det lineære skema:

• enkelhed;
• billighed;
• relativ pålidelighed.

Sammen med lineære kredsløb kan strøm og spænding stabiliseres ved pulsstabilisering:

• efter tryk på knappen oplades kondensatoren;
• efter frigivelse aflades kondensatoren, hvilket giver den lagrede energi til halvlederelementet (LED), som begynder at udsende lys;
• hvis spændingen stiger, så reduceres opladningstiden for kondensatoren, hvis den falder, øges den.

Brugeren behøver ikke trykke på knappen – elektronikken gør alt for ham. Knappemekanismens rolle i moderne strømforsyninger udføres af halvledere – tyristorer eller transistorer. Det betragtede driftsprincip kaldes pulsbreddemodulation i elektronik. Dusinvis og endda tusindvis af operationer kan forekomme i sekundet. Effektiviteten af ​​en sådan ordning når 95%. Forenklet skema for impulsstabilisering:

Elektronisk, dæmpbar og kondensatorbaseret

Omfanget af dets anvendelse og ydeevnekarakteristika afhænger af driverenhedens princip. Typer af drivere i henhold til princippet om enheden:

• Elektronisk. Deres kredsløb bruger nødvendigvis en transistor. En kondensator er installeret ved udgangen, som eliminerer eller i det mindste udjævner strømbølger. Elektroniske omformere er i stand til at stabilisere strømme op til 750 mA. Elektroniske chauffører kæmper ikke kun med krusninger, men også med højfrekvent elektromagnetisk interferens induceret af elektriske apparater (radio, tv, router osv.). Minimer interferens tillader tilstedeværelsen af ​​en speciel keramisk kondensator. Minus ved den elektroniske driver er de høje omkostninger, plus effektiviteten er tæt på 95%. De bruges i kraftige led-lamper: billygter, spotlights, gadelygter.
• Dæmpbar. En funktion ved dæmpbare drivere er evnen til at styre lampens lysstyrke. Justeringen er baseret på en ændring i udgangsstrømmen, som bestemmer lysstyrken af ​​lysstrømmen. Driveren kan indgå i kredsløbet på to måder: mellem lampen og stabilisatoren eller mellem strømkilden og konverteren.
• Kondensator baseret. Disse er billige modeller, der bruges til billige LED-armaturer. Hvis producenten ikke leverede en udjævningskondensator i kredsløbet, observeres en krusning ved udgangen. En anden ulempe er manglen på sikkerhed. Fordelen ved sådanne modeller er høj effektivitet, tendens til 100%, og enkelhed af kredsløbet. Sådanne drivere er nemme at montere med egne hænder.

Kondensatordrivere kan forårsage flimmer og anbefales derfor ikke til brug med indendørs apparater. Flimmer påvirker synet negativt og irriterer nervesystemet.

Med og uden krop

Føreren kan være placeret i et beskyttende etui eller ej. Elektroniske kredsløb er sårbare over for mange eksterne faktorer, så at placere føreren i en sag betragtes som en mere pålidelig mulighed. Huset beskytter den elektroniske konverter mod fugt, støv, direkte sollys osv. Uindpakkede modeller er billigere, men de har en kortere levetid og dårligere driftsstabilitet. De er mere velegnede til planmontering.

Bedst før dato

Chaufføren er normeret til cirka 30.000 timer. Dette er lidt mindre end den anslåede levetid for mange LED-armaturer. Et sådant fald er forbundet med ugunstige faktorer, hvor den nuværende stabilisator skal fungere. Hvad påvirker driverens drift negativt:

• strømstød;
• ændringer i temperatur og/eller luftfugtighed.

Hvis et 200 W apparat belastes med 100 W, returneres 50 % af den nominelle værdi til netværket. Dette kan forårsage overbelastning og strømsvigt.

Driverens levetid er begrænset af udjævningskondensatorens levetid. Over tid fordamper elektrolytten i den, og enheden fejler.

For at forlænge driften af ​​driveren skal den betjenes i rum med normal (ikke høj) luftfugtighed og tilsluttes et netværk med højkvalitetsspænding uden overspændinger.

Hvordan vælger man en driver til en LED-lampe?

Når de er tilsluttet en strømstabilisator, modtager halvledere den strøm, de har brug for, og når deres nominelle karakteristika. Diodernes levetid afhænger af, hvor korrekt driveren er valgt. Hvilke parametre skal du være opmærksom på:

• Strøm. Det bestemmer den maksimalt tilladte belastning, som enheden er designet til. For eksempel betyder markering (20×26)x1W, at fra 20 til 26 LED’er kan tilsluttes til driveren samtidigt, hver med en effekt på 1 W.
• Strøm og spænding (nominelle værdier). Producenter angiver denne parameter på hver LED, det er for den, en driver er valgt. Hvis den maksimale mærkestrøm er 350mA, skal der tilsluttes en 300-330mA strømforsyning. En sådan række af driftsstrømme giver dig mulighed for at sikre lampens holdbarhed, leveret af producenten.
• Beskyttelsesklasse. Det afhænger af denne indikator, hvor præcist lamperne kan bruges – udendørs eller indendørs. Klassen af ​​fugtbestandighed og tæthed er angivet med bogstaverne IP og er udtrykt i to tal. Det første ciffer bruges til at bedømme beskyttelsen mod faste fraktioner (støv, snavs, sand, is), det andet – fra flydende medier. Beskyttelsesklassen angiver ikke den temperatur, som armaturet kan anvendes ved.
• Ramme. Driveren kan have en åben perforeret metalkasse eller en lukket. I det andet tilfælde er enheden placeret i en metalkasse. Til hjemmebrug er en uforseglet plastikkasse velegnet.
• Funktionsprincip. Begrænsningsmodstanden eliminerer ikke spændingsudsving i lysnettet og beskytter ikke mod impulsstøj. Den mindste ændring i spændingen fører til pludselige strømstigninger. Lineære regulatorer betragtes som upålidelige og laveffektive drivere, switching kredsløb foretrækkes.

Hvordan tjekker man om det virker?

For at kontrollere driveren uden belastning er det nok at anvende 220 V til blokkens indgang. Hvis enheden fungerer korrekt, vises en konstant spænding ved udgangen. Dens værdi vil være lidt større end den øvre grænse, der er angivet på føreretiketten. Hvis for eksempel stabilisatoren har en rækkevidde på 27-37 V, så skal udgangen være omkring 40 V. For at holde strømmen i et givet område, når belastningsmodstanden stiger (den har tendens til uendeligt uden belastning), vil spændingen også vokser til en vis grænse. Denne verifikationsmetode er enkel og tilgængelig, men giver os ikke mulighed for at drage entydige konklusioner om enhedens 100% brugbarhed. Der er drivere, der efter at være tændt uden belastning ikke starter eller opfører sig på en uforståelig måde. Anden kontrolmulighed:

1. Tilslut en modstand til udgangen af ​​driveren, og vælg dens modstand baseret på Ohms lov. For eksempel er drivereffekten 20 W, udgangsstrømmen er 600 mA, spændingen er 25-35 V. Den ønskede modstand vil være 38-58 ohm.
2. Vælg en modstand fra det specificerede område og med den passende effekt. Selvom det er lille, så er dette ganske nok til verifikation.
3. Tilslut en modstand og mål udgangsspændingen med en tester. Hvis det er inden for de angivne grænser, virker driveren helt sikkert.

Når man leder efter nedbrud, er det nødvendigt at tage højde for princippet om kredsløbsdesignet. I lineære og pulserende kredsløb kan nedbrud være forbundet med visse problemer. Mulige fejl:

• I lineære stabilisatorer bruges et par modstande med en modstand på 5 til 100 ohm til at beskytte mod spændingsfald. Den ene er ved indgangen til diodebroen, den anden er ved udgangen. For at reducere flimmer tændes en kondensator-elektrolyt med maksimal kapacitet parallelt med belastningen. Lineære driverfejl kan være forbundet med udbrænding af en eller to beskyttelsesmodstande på én gang.
• I pulsstrømsomformere er mikrokredsløb beskyttet mod overbelastning, overophedning og overspænding og kan i teorien ikke bryde. Faktisk kan ethvert mikrokredsløb, især i kinesisk fremstillede drivere, blive ubrugeligt. Problemet forværres af det faktum, at mange kinesiske chips er svære at finde erstatninger. Nogle af dem kan ikke findes selv på internettet.

Forbindelse

Tilslutning af driveren til LED’erne forårsager ikke vanskeligheder for brugerne, da der er den nødvendige mærkning på dens krop. Sådan tilsluttes driveren:

1. Påfør indgangsspænding til indgangsledningerne (INPUT).
2. Tilslut LED’erne til udgangsledningerne (OUTPUT).

Vær opmærksom på polariteten ved tilslutning:

• Polær indgang (INPUT). Hvis driveren drives af konstant spænding, skal du forbinde “+”-udgangen til den samme pol på strømkilden. Hvis spændingen er AC, skal du være opmærksom på markeringerne på indgangsledningerne. Der er to muligheder:
  • “L” og “N”. Påfør fasen til udgangen “L” (find den med en indikatorskruetrækker), til “N” – nul.
  • “~”, “AC” eller ingen markering – du kan ikke observere polariteten.
• Polær udgang (OUTPUT). Vær altid opmærksom på polariteten. Tilslut “+”-ledningen til anoden på den 1. LED, “-” til katoden på den sidste. Alle halvledere er forbundet i serie – anoden på den næste er fastgjort til katoden på den forrige.

Der er en anden mulighed for tilslutning af lysdioder – flere kæder, der indeholder lige mange dioder, er forbundet parallelt. Når de er forbundet i serie, lyser alle elementer ens, med en parallel version kan linjerne have forskellig lysstyrke.

Hvordan laver man en driver til en LED-lampe med egne hænder?

Driveren kan laves fra en gammel telefonoplader. Det er kun nødvendigt at lave små ændringer på chippen. Et sådant hjemmelavet produkt er nok til at drive 3 LED’er med en effekt på 1 W hver. Overvej trin for trin monteringen af ​​driveren fra telefonopladeren:

1. Fjern etuiet fra opladeren.
2. Brug et loddekolbe til at fjerne modstanden, der begrænser den spænding, der leveres til telefonen.
3. I stedet for den loddede modstand skal du sætte en afstemningsmodstand. Indstil den til 5.000 ohm.
4. Lod LED’erne i serie til udgangskanalen.
5. Løsn indgangskanalerne og lod i stedet en 220V strømledning.
6. Tjek driften af ​​kredsløbet ved at indstille spændingen på modstanden med regulatoren, så dioderne brænder lyst, men ikke ændrer farver.

Når du udfører arbejde med at skabe en dykker fra en oplader, skal du overholde sikkerhedsbestemmelserne. Hvis du rører ved de bare dele, kan du få et kraftigt elektrisk stød.

Driveren kan også bygges fra bunden. For at gøre dette har du brug for et loddejern, en tester, ledninger og en integreret stabilisator KR142EN12A (eller en udenlandsk analog – LM317), som kan købes i enhver specialbutik for 20 rubler. Parametrene for det købte mikrokredsløb er 40 V og 1,5 A strøm. Den har indbygget beskyttelse mod overbelastning, overophedning og kortslutning. Mikrokredsløbet stabiliserer spændingen, og driveren udligner strømmen, så du bliver nødt til at foretage ændringer i standardkredsløbet til tilslutning af mikrokredsløbet. Driver på en integreret stabilisator:
I dette tilfælde er mikrokredsløbets opgave at regulere, på grund af hvilken strømmen vil blive opretholdt på det krævede niveau. Strømværdien bestemmes af modstanden R1. Dens nominelle værdi beregnes med formlen: R = 1,2 / I, hvor:

• R – modstand, Ohm;
• I – nuværende, A.

Driver byggerækkefølge:

1. Saml en 9,9 V strømregulator med en strøm på 300 mA. Derefter R1 \u003d 1,2 / 0,3 \u003d 4 ohm. Modstandseffekt – fra 4 watt. Du kan tage de modstande, der bruges i tv’er. De kan også købes i butikkerne. Effekten af ​​disse elementer er 2 W, modstanden er 1-2 ohm.
2. Forbind modstande i serie. Deres modstand vil lægge op og vil være lig med 2-4 ohm.
3. Fastgør chippen til kølepladen og tilslut et kredsløb af serieforbundne dioder til udgangen af ​​driveren. Vær opmærksom på polariteten ved tilslutning af lysdioder.
4. Påfør en konstant spænding på 12-40 V til indgangen (enheden er designet til 9,9 V, så vi tager den med en margen). Det er ikke værd at overskride grænseværdien – mikrokredsløbet kan brænde ud. Den leverede spænding er muligvis ikke stabiliseret. Du kan bruge et bilbatteri, en bærbar strømforsyning eller en step-down transformer med en diodebro. Tilslut driveren, observer polariteten – jobbet er udført.

Takket være driverne er det muligt ikke kun at forbedre ydeevnen af ​​LED-lamper, men også at sikre deres lange, uafbrudte drift. I betragtning af prisen på LED-armaturer bliver brugen af ​​drivere en omkostningseffektiv løsning.