Hva er en driver for led-lamper, hvordan velge og sjekke denne enheten?

Spesielle elektroniske kretser – drivere – lar deg forlenge levetiden til lysdiodene, gjøre deres glød jevn og av høy kvalitet. Vi vil lære hvordan denne enheten fungerer, hvordan du velger og installerer den riktig, og hvordan du lager den selv.

Hva er en driver og hvorfor trengs den?

Lysdioder er veldig følsomme for endringer i parametrene til strømnettet, så de er koblet til nettverket gjennom en driver – en elektronisk enhet som styrer strøm og spenning. Vanligvis velges en driver for en LED-lampe med en effektmargin og tar hensyn til rekkevidden av utgangsspenning og strøm. Hvis parameterne ikke passer til LED-enheten, vil den bli ubrukelig, den må kastes.

Driftsprinsippet, den klassiske kretsen og forskjellen fra strømforsyningen

Selv om en driver ofte omtales som en strømforsyning, er det forskjell på de to. Driveren er en strømkilde som opprettholder sin konstante verdi for å passere gjennom LED-en, og strømforsyningen opprettholder en stabil spenning. Vurder hvordan strømforsyningen fungerer på et spesifikt eksempel:

• Koble en motstand (R) på 40 ohm til en 12 V-kilde.
• La en strøm (I) på 300 mA flyte gjennom motstanden. Med to motstander installert vil strømmen dobles til 600 mA. I dette tilfellet vil spenningen ikke endres, siden den har et proporsjonalt forhold til strøm og motstand (Ohms lov I \u003d U / R).

La oss nå se hvordan driveren fungerer:

• La en 30 Ω motstand (R) inkluderes i kretsen med en 225 mA driver.
• Hvis, ved en spenning (U) på 12 V, to 30 Ohm-motstander koblet parallelt kobles til, vil strømmen forbli den samme – 225 mA, og spenningen blir halvparten så mye – 6 V.

Driveren gir til slutt lasten med en gitt utgangsstrøm, uavhengig av strømstøt. Derfor vil LED-ene, som vil bli forsynt med en spenning på 6 V, skinne like sterkt som med en kilde på 10 V, hvis et gitt strømnivå påføres den. LED
-driverkrets: Driverkretsen består av tre sammenkoblede noder:

• kapasitans for spenningsseparasjon;
• utbedring modul;
• stabilisator.

Slik fungerer kretsen:

1. Når en strøm passeres, lades kondensatoren C til den er fulladet. Jo mindre kapasitet, jo raskere vil den lade.
2. Vekselstrøm konverteres til pulserende. Den første delen av bølgen jevnes ut når den passerer gjennom kondensator C.
3. Den elektrolytiske kondensatoren som fullfører kretsen fungerer som en utjevnende filterstabilisator.

Spesifikasjoner

Når du kjøper en LED-lampe, kan det hende du må kjøpe en driver hvis belysningsenheten ikke har strømomformer. Hovedtrekk:

• utgangsstrøm, A;
• driftseffekt, W;
• utgangsspenning, V.

Utgangsspenningen kan variere. Det avhenger av strømtilkoblingsskjemaet og antall lysdioder. Nivået på lysstyrke og kraft avhenger av strømmens størrelse. For at diodene skal skinne sterkt og ikke dimme, opprettholdes strømmen ved utgangen til driveren på et gitt nivå. Effekten til omformeren skal være litt høyere enn det totale antallet watt for alle diodene. For å beregne kraften til driveren brukes formelen: P \u003d P (led) × X hvor:

• P (led) er kraften til én LED;
• X er antall dioder.

Hvis den beregnede effekten viste seg å være 10 W, må sjåføren tas med en margin på 20-30%.

Typer drivere

Alle drivere skilles ut i henhold til tre kriterier – i henhold til stabiliseringsmetoden, designfunksjoner og tilstedeværelse / fravær av beskyttelse. La oss vurdere alle alternativene mer detaljert.

Lineær og impuls

Avhengig av gjeldende stabiliseringskrets er drivere delt inn i to typer – lineær og puls. De er forskjellige i prinsippet om drift og effektivitet. Før den elektroniske kretsen til sjåføren ble oppgaven satt – å sikre stabile verdier av strøm og spenning levert til krystallen (LED). Det enkleste og billigste alternativet er å inkludere en begrensende motstand i kretsen. Lineært kraftskjema:
Denne elementære kretsen er ikke i stand til å gi automatisk strømvedlikehold. Med en økning i spenningen vokser den proporsjonalt, og når den overskrider den tillatte verdien, vil krystallen kollapse fra overoppheting. Mer kompleks kontroll utføres ved å inkludere en transistor i kretsen. Ulempen med en lineær krets er en reduksjon i kraft med en økning i spenning. Dette alternativet er gyldig når du bruker LED-kilder med lav effekt, men når du bruker LED-er med høy effekt, brukes ikke slike kretser. Fordeler med det lineære skjemaet:

• enkelhet;
• billighet;
• relativ pålitelighet.

Sammen med lineære kretser kan strøm og spenning stabiliseres ved pulsstabilisering:

• etter å ha trykket på knappen, lades kondensatoren;
• etter frigjøring utlades kondensatoren, og gir den lagrede energien til halvlederelementet (LED), som begynner å avgi lys;
• hvis spenningen stiger, reduseres ladetiden til kondensatoren, hvis den faller, øker den.

Brukeren trenger ikke å trykke på knappen – elektronikken gjør alt for ham. Rollen til knappemekanismen i moderne strømforsyninger utføres av halvledere – tyristorer eller transistorer. Det betraktede operasjonsprinsippet kalles pulsbreddemodulasjon i elektronikk. Dusinvis og til og med tusenvis av operasjoner kan skje per sekund. Effektiviteten til en slik ordning når 95%. Forenklet skjema for impulsstabilisering:

Elektronisk, dimbar og kondensatorbasert

Omfanget av dens bruk og ytelsesegenskaper avhenger av prinsippet til driverenheten. Typer drivere i henhold til enhetens prinsipp:

• Elektronisk. Kretsene deres bruker nødvendigvis en transistor. En kondensator er installert ved utgangen, som eliminerer eller i det minste jevner ut strømbølger. Elektroniske omformere er i stand til å stabilisere strømmer opp til 750 mA. Elektroniske sjåfører sliter ikke bare med krusninger, men også med høyfrekvent elektromagnetisk interferens indusert av elektriske apparater (radio, TV, ruter, etc.). Minimer interferens tillater tilstedeværelsen av en spesiell keramisk kondensator. Minuset til den elektroniske driveren er den høye kostnaden, pluss at effektiviteten er nær 95%. De brukes i kraftige led-lamper: billykter, spotlights, gatelykter.
• Dimbar. En funksjon med dimbare drivere er muligheten til å kontrollere lysstyrken på lampen. Justeringen er basert på en endring i utgangsstrømmen, som bestemmer lysstyrken til lysstrømmen. Driveren kan inkluderes i kretsen på to måter: mellom lampen og stabilisatoren eller mellom strømkilden og omformeren.
• Kondensatorbasert. Dette er rimelige modeller som brukes til lavpris LED-armaturer. Hvis produsenten ikke ga en utjevningskondensator i kretsen, observeres en krusning ved utgangen. En annen ulempe er mangelen på sikkerhet. Fordelen med slike modeller er høy effektivitet, tendens til 100%, og enkelhet av kretsen. Slike drivere er enkle å montere med egne hender.

Kondensatordrivere kan forårsake flimring og anbefales derfor ikke for bruk med innendørs apparater. Flimmer påvirker synet negativt og irriterer nervesystemet.

Med og uten kropp

Driveren kan være plassert inne i et beskyttende etui eller ikke. Elektroniske kretser er sårbare for mange eksterne faktorer, så å plassere sjåføren i en sak anses som et mer pålitelig alternativ. Huset beskytter den elektroniske omformeren mot fuktighet, støv, direkte sollys osv. Uemballerte modeller er billigere, men de har kortere levetid og dårligere driftsstabilitet. De er mer egnet for innfelt montering.

Best før dato

Sjåføren er vurdert til omtrent 30 000 timer. Dette er litt mindre enn den estimerte levetiden til mange LED-armaturer. En slik reduksjon er forbundet med ugunstige faktorer der den nåværende stabilisatoren må fungere. Hva påvirker driften av sjåføren negativt:

• strømstøt;
• endringer i temperatur og/eller fuktighet.

Hvis et 200 W-apparat er belastet med 100 W, returneres 50 % av den nominelle verdien til nettverket. Dette kan forårsake overbelastning og strømbrudd.

Levetiden til driveren er begrenset av levetiden til utjevningskondensatoren. Over tid fordamper elektrolytten i den, og enheten mislykkes.

For å forlenge driften av driveren, må den betjenes i rom med normal (ikke høy) luftfuktighet, og kobles til et nettverk med høykvalitets spenning uten overspenninger.

Hvordan velge en driver for en LED-lampe?

Når de er koblet til en strømstabilisator, mottar halvledere kraften de trenger og når sine nominelle egenskaper. Levetiden til diodene avhenger av hvor riktig driveren er valgt. Hvilke parametere bør du være oppmerksom på:

• Makt. Den bestemmer den maksimalt tillatte belastningen som enheten er designet for. For eksempel betyr merking (20×26)x1W at fra 20 til 26 lysdioder kan kobles til driveren samtidig, hver med en effekt på 1 W.
• Strøm og spenning (nominelle verdier). Produsenter angir denne parameteren på hver LED, det er for den at en driver er valgt. Hvis maksimal merkestrøm er 350mA, må en 300-330mA strømforsyning kobles til. Et slikt utvalg av driftsstrømmer lar deg sikre holdbarheten til lampen, levert av produsenten.
• Beskyttelses klasse. Det avhenger av denne indikatoren hvor akkurat lampene kan brukes – utendørs eller innendørs. Klassen for fuktbestandighet og tetthet er angitt med bokstavene IP og er uttrykt i to tall. Det første sifferet brukes til å bedømme beskyttelsen mot faste fraksjoner (støv, skitt, sand, is), det andre – fra flytende medier. Beskyttelsesklassen angir ikke temperaturen som armaturen kan brukes ved.
• Ramme. Driveren kan ha en åpen perforert metallkasse eller en lukket. I det andre tilfellet er enheten plassert i en metallboks. For hjemmebruk er en uforseglet plastkasse egnet.
• Prinsipp for operasjon. Begrensningsmotstanden eliminerer ikke spenningsfluktuasjoner i nettet og beskytter ikke mot impulsstøy. Den minste endring i spenning fører til plutselige støt i strømmen. Lineære regulatorer anses som upålitelige og laveffektive drivere, byttekretser foretrekkes.

Hvordan sjekke om det fungerer?

For å sjekke driveren uten belastning, er det nok å bruke 220 V til inngangen til blokken. Hvis enheten fungerer som den skal, vil en konstant spenning vises ved utgangen. Verdien vil være litt større enn den øvre grensen som er angitt på føreretiketten. Hvis for eksempel stabilisatoren har en rekkevidde på 27-37 V, bør utgangen være ca. 40 V. For å opprettholde strømmen i et gitt område, ettersom belastningsmotstanden øker (den har en tendens til uendelig uten belastning), vil spenningen vokser også til en viss grense. Denne verifiseringsmetoden er enkel og tilgjengelig, men lar oss ikke trekke entydige konklusjoner om enhetens 100% brukbarhet. Det er drivere som, etter å ha blitt slått på uten last, ikke starter eller oppfører seg på en uforståelig måte. Andre kontrollalternativ:

1. Koble en motstand til utgangen til driveren, og velg motstanden basert på Ohms lov. For eksempel er drivereffekten 20 W, utgangsstrømmen er 600 mA, spenningen er 25-35 V. Ønsket motstand vil være 38-58 ohm.
2. Velg en motstand fra det angitte området og med riktig effekt. Selv om det er lite, så er dette nok for verifisering.
3. Koble til en motstand og mål utgangsspenningen med en tester. Hvis det er innenfor de angitte grensene, fungerer driveren definitivt.

Når du ser etter sammenbrudd, er det nødvendig å ta hensyn til prinsippet om kretsdesign. I lineære og pulskretser kan sammenbrudd være forbundet med visse problemer. Mulige feil:

• I lineære stabilisatorer brukes et par motstander med en motstand på 5 til 100 ohm for å beskytte mot spenningsfall. Den ene er ved inngangen til diodebroen, den andre er ved utgangen. For å redusere flimmer slås en kondensator-elektrolytt med maksimal kapasitet på parallelt med belastningen. Lineære driverfeil kan være assosiert med utbrenthet av en eller to beskyttende motstander samtidig.
• I pulsstrømomformere er mikrokretser beskyttet mot overbelastning, overoppheting og overspenning og kan i teorien ikke bryte. Faktisk kan enhver mikrokrets, spesielt i kinesiskproduserte drivere, bli ubrukelig. Problemet forsterkes av det faktum at mange kinesiske sjetonger er vanskelige å finne erstatninger. Noen av dem kan ikke finnes selv på Internett.

Forbindelse

Å koble driveren til lysdiodene forårsaker ikke problemer for brukerne, siden det er nødvendig merking på kroppen. Slik kobler du til driveren:

1. Påfør inngangsspenning til inngangsledningene (INPUT).
2. Koble LED-ene til utgangsledningene (OUTPUT).

Når du kobler til, vær oppmerksom på polariteten:

• Polar inngang (INPUT). Hvis driveren drives av konstant spenning, kobler du “+”-utgangen til samme pol på strømkilden. Hvis spenningen er AC, vær oppmerksom på merkingene på inngangsledningene. Det er to alternativer:
  • “L” og “N”. Påfør fasen til utgangen “L” (finn den med en indikatorskrutrekker), til “N” – null.
  • “~”, “AC” eller ingen merking – du kan ikke observere polariteten.
• Polar utgang (OUTPUT). Observer polariteten til enhver tid. Koble “+”-ledningen til anoden til den første LED-en, “-” til katoden til den siste. Alle halvledere er koblet i serie – anoden til den neste er festet til katoden til den forrige.

Det er et annet alternativ for å koble til lysdioder – flere kjeder som inneholder like mange dioder er koblet parallelt. Ved seriekoblet lyser alle elementene likt, med en parallell versjon kan linjene ha ulik lysstyrke.

Hvordan lage en driver for en LED-lampe med egne hender?

Driveren kan lages fra en gammel telefonlader. Det er bare nødvendig å gjøre små endringer på brikken. Et slikt hjemmelaget produkt er nok til å drive 3 lysdioder med en effekt på 1 W hver. Vurder trinn for trinn montering av driveren fra telefonladeren:

1. Fjern dekselet fra laderen.
2. Bruk en loddebolt, fjern motstanden som begrenser spenningen som leveres til telefonen.
3. I stedet for den loddede motstanden, sett en innstillingsmotstand. Sett den til 5000 ohm.
4. Lodd LED-ene i serie til utgangskanalen.
5. Løsne inngangskanalene og lodd en 220V strømledning i stedet.
6. Sjekk driften av kretsen ved å stille inn spenningen på motstanden med regulatoren slik at diodene brenner sterkt, men ikke endrer farger.

Når du utfører arbeid med å lage en dykker fra en lader, må du følge sikkerhetsforskriftene. Hvis du berører de bare delene, kan du få et kraftig elektrisk støt.

Driveren kan også bygges fra bunnen av. For å gjøre dette trenger du et loddejern, en tester, ledninger og en integrert stabilisator KR142EN12A (eller en utenlandsk analog – LM317), som kan kjøpes i en hvilken som helst spesialbutikk for 20 rubler. Parametrene til den kjøpte mikrokretsen er 40 V og 1,5 A strøm. Den har innebygd beskyttelse overbelastning, overoppheting og kortslutning. Mikrokretsen stabiliserer spenningen, og driveren utjevner strømmen, så du må gjøre endringer i standardkretsen for tilkobling av mikrokretsen. Driver på en integrert stabilisator:
I dette tilfellet er oppgaven til mikrokretsen å regulere, på grunn av hvilken strømmen vil opprettholdes på det nødvendige nivået. Strømverdien bestemmes av motstanden til motstanden R1. Dens nominelle verdi beregnes av formelen: R = 1,2 / I, hvor:

• R – motstand, Ohm;
• Jeg – nåværende, A.

Driver byggerekkefølge:

1. Sett sammen en 9,9 V strømregulator med en strøm på 300 mA. Deretter R1 \u003d 1,2 / 0,3 \u003d 4 ohm. Motstandseffekt – fra 4 watt. Du kan ta motstandene som brukes i TV-er. De kan også kjøpes i butikker. Kraften til disse elementene er 2 W, motstanden er 1-2 ohm.
2. Koble motstander i serie. Motstanden deres vil legge seg opp og vil være lik 2-4 ohm.
3. Fest brikken til kjøleribben og koble en krets med seriekoblede dioder til utgangen til driveren. Vær oppmerksom på polariteten når du kobler til lysdioder.
4. Påfør en konstant spenning på 12-40 V til inngangen (enheten er designet for 9,9 V, så vi tar den med en margin). Det er ikke verdt å overskride grenseverdien – mikrokretsen kan brenne ut. Den tilførte spenningen er kanskje ikke stabilisert. Du kan bruke et bilbatteri, en bærbar strømforsyning eller en nedtrappingstransformator med en diodebro. Koble til driveren, observer polariteten – jobben er gjort.

Takket være driverne er det ikke bare mulig å forbedre ytelsen til LED-lamper, men også å sikre lang, uavbrutt drift. Med tanke på kostnadene for LED-armaturer, blir bruken av drivere en kostnadseffektiv løsning.