O que é um driver para lâmpadas led, como escolher e verificar este dispositivo?

ДиммируемыеПодключение

Circuitos eletrônicos especiais – drivers – permitem prolongar a vida útil dos LEDs, tornar seu brilho uniforme e de alta qualidade. Aprenderemos como esse dispositivo funciona, como escolhê-lo e instalá-lo corretamente e como fazer você mesmo.

O que é um driver e por que ele é necessário?

Os LEDs são muito sensíveis a mudanças nos parâmetros da rede, por isso são conectados à rede por meio de um driver – um dispositivo eletrônico que controla a corrente e a tensão. Normalmente, um driver para uma lâmpada led é selecionado com uma margem de potência e levando em consideração a faixa de tensão e corrente de saída. Se seus parâmetros não se adequarem ao dispositivo LED, ele se tornará inutilizável, terá que ser descartado.

O princípio de operação, o circuito clássico e a diferença da fonte de alimentação

Embora um driver seja frequentemente chamado de fonte de alimentação, há uma diferença entre os dois. O driver é uma fonte de corrente que mantém seu valor constante ao passar pelo LED, e a fonte de alimentação mantém uma tensão estável. Considere como a fonte de alimentação funciona em um exemplo específico:

  • Conecte uma resistência (R) de 40 ohms a uma fonte de 12 V.
  • Deixe uma corrente (I) de 300 mA fluir através do resistor. Com dois resistores instalados, a corrente dobrará para 600 mA. Nesse caso, a tensão não mudará, pois tem uma relação proporcional com a corrente e a resistência (lei de Ohm I \u003d U / R).

Agora vamos ver como o driver funciona:

  • Seja um resistor de 30 Ω (R) incluído no circuito com um driver de 225 mA.
  • Se, a uma tensão (U) de 12 V, dois resistores de 30 Ohm conectados em paralelo estiverem conectados, a corrente permanecerá a mesma – 225 mA e a tensão será metade – 6 V.

O driver eventualmente fornece à carga uma determinada corrente de saída, independentemente de picos de energia. Portanto, os LEDs, que serão alimentados com uma tensão de 6 V, brilharão tão intensamente quanto com uma fonte de 10 V, se um determinado nível de corrente for aplicado a ele. Circuito de driver de LED
Esquema: O circuito de driver consiste em três nós interconectados:

  • capacitância para separação de tensão;
  • módulo retificador;
  • estabilizador.

Como funciona o circuito:

  1. Quando uma corrente é passada, o capacitor C é carregado até que esteja totalmente carregado. Quanto menor sua capacidade, mais rápido ele carregará.
  2. A corrente alternada é convertida em pulsante. A primeira parte da onda é suavizada ao passar pelo capacitor C.
  3. O capacitor eletrolítico que completa o circuito serve como estabilizador de filtro de suavização.

Especificações

Ao comprar uma lâmpada LED, pode ser necessário adquirir um driver caso o dispositivo de iluminação não possua um conversor de corrente. Características principais:

  • corrente de saída, A;
  • potência operacional, W;
  • tensão de saída, V.

A tensão de saída pode variar. Depende do esquema de conexão de energia e do número de LEDs. O nível de brilho e potência depende da magnitude da corrente. Para que os diodos brilhem e não escureçam, a corrente na saída do driver é mantida em um determinado nível. A potência do conversor deve ser ligeiramente superior ao número total de watts de todos os diodos. Para calcular a potência do driver, a fórmula é usada: P \u003d P (led) × X onde:

  • P (led) é a potência de um LED;
  • X é o número de diodos.

Se a potência calculada for de 10 W, o driver deve ser usado com uma margem de 20 a 30%.

Tipos de motoristas

Todos os drivers são distinguidos de acordo com três critérios – de acordo com o método de estabilização, recursos de design e presença / ausência de proteção. Vamos considerar todas as opções com mais detalhes.

linear e impulso

Dependendo do circuito de estabilização de corrente, os drivers são divididos em dois tipos – linear e de pulso. Eles diferem em princípio de operação e eficiência. Antes do circuito eletrônico do driver, a tarefa foi definida – para garantir valores estáveis ​​​​de corrente e tensão fornecidos ao cristal (LED). A opção mais simples e barata é incluir um resistor limitador no circuito. Esquema de energia linear:
Diagrama de linhaEste circuito elementar não é capaz de fornecer manutenção automática de corrente. Com o aumento da tensão, ela cresce proporcionalmente e, quando ultrapassa o valor permitido, o cristal entrará em colapso por superaquecimento. O controle mais complexo é realizado incluindo um transistor no circuito. A desvantagem de um circuito linear é uma diminuição na potência com um aumento na tensão. Esta opção é válida ao utilizar fontes de led de baixa potência, mas ao utilizar leds de alta potência, tais circuitos não são utilizados. Vantagens do esquema linear:

  • simplicidade;
  • barateza;
  • confiabilidade relativa.

Juntamente com os circuitos lineares, a corrente e a tensão podem ser estabilizadas por estabilização de pulso:

  • depois de pressionar o botão, o capacitor é carregado;
  • após a liberação, o capacitor se descarrega, dando a energia armazenada ao elemento semicondutor (LED), que começa a emitir luz;
  • se a tensão aumentar, o tempo de carregamento do capacitor será reduzido; se cair, aumentará.

O usuário não precisa pressionar o botão – a eletrônica faz tudo por ele. O papel do mecanismo do botão nas fontes de alimentação modernas é desempenhado por semicondutores – tiristores ou transistores. O princípio de operação considerado é chamado de modulação por largura de pulso em eletrônica. Dezenas e até milhares de operações podem ocorrer por segundo. A eficiência de tal esquema atinge 95%. Esquema simplificado de estabilização de impulso:
circuito de estabilização de impulso

Eletrônico, dimerizável e baseado em capacitor

O escopo de sua aplicação e características de desempenho dependem do princípio do dispositivo de driver. Tipos de drivers por princípio de dispositivo:

  • Eletrônico. Seus circuitos necessariamente usam um transistor. Um capacitor é instalado na saída, eliminando ou pelo menos suavizando as ondulações de corrente. Os conversores eletrônicos são capazes de estabilizar correntes de até 750 mA. Drivers do tipo eletrônico lutam não apenas com ondulações, mas também com interferência eletromagnética de alta frequência induzida por aparelhos elétricos (rádio, TV, roteador, etc.). Minimizar a interferência permite a presença de um capacitor cerâmico especial. A desvantagem do driver eletrônico é o alto custo, além da eficiência estar próxima de 95%. Eles são usados ​​em lâmpadas de led potentes: faróis de carros, holofotes, lâmpadas de rua.Eletrônico
  • Regulável. Uma característica dos drivers reguláveis ​​é a capacidade de controlar o brilho da lâmpada. O ajuste é baseado em uma mudança na corrente de saída, que determina o brilho do fluxo de luz. O driver pode ser incluído no circuito de duas formas: entre a lâmpada e o estabilizador, ou entre a fonte de alimentação e o conversor.Regulável
  • Baseado em capacitor. Estes são modelos baratos usados ​​para luminárias LED de baixo custo. Se o fabricante não forneceu um capacitor de suavização no circuito, uma ondulação é observada na saída. Outra desvantagem é a falta de segurança. A vantagem de tais modelos é a alta eficiência, tendendo a 100%, e a simplicidade do circuito. Esses drivers são fáceis de montar com suas próprias mãos.Baseado em capacitores

Drivers de capacitores podem causar cintilação e, portanto, não são recomendados para uso com aparelhos internos. Flicker afeta negativamente a visão e irrita o sistema nervoso.

Com e sem corpo

O driver pode ou não ser colocado dentro de um estojo de proteção. Os circuitos eletrônicos são vulneráveis ​​a muitos fatores externos, portanto, colocar o driver em um estojo é considerado uma opção mais confiável. A carcaça protege o conversor eletrônico da umidade, poeira, luz solar direta, etc. Os modelos não embalados são mais baratos, mas têm vida útil mais curta e pior estabilidade operacional. Eles são mais adequados para montagem embutida.

Melhor antes da data

O driver é avaliado para aproximadamente 30.000 horas. Isso é um pouco menor do que a vida útil estimada de muitas luminárias de LED. Tal diminuição está associada a fatores desfavoráveis ​​em que o estabilizador de corrente tem que trabalhar. O que afeta negativamente a operação do driver:

  • picos de energia;
  • variações de temperatura e/ou umidade.

Se um aparelho de 200 W for carregado com 100 W, 50% do valor nominal é devolvido à rede. Isso pode causar sobrecarga e falta de energia.

A vida útil do driver é limitada pela vida útil do capacitor de suavização. Com o tempo, o eletrólito evapora e o dispositivo falha.

Para prolongar a operação do driver, ele deve ser operado em ambientes com umidade normal (não alta) e conectado a uma rede com tensão de alta qualidade sem surtos.

Como escolher um driver para uma lâmpada LED?

Quando conectados a um estabilizador de corrente, os semicondutores recebem a potência necessária e atingem suas características nominais. A vida útil dos diodos depende de quão corretamente o driver é selecionado. Quais parâmetros prestar atenção:

  • Poder. Determina a carga máxima permitida para a qual o dispositivo foi projetado. Por exemplo, a marcação (20×26)x1W significa que de 20 a 26 LEDs podem ser conectados ao driver simultaneamente, cada um com potência de 1 W.
  • Corrente e tensão (valores nominais). Os fabricantes indicam esse parâmetro em cada LED, é para ele que um driver é selecionado. Se a corrente nominal máxima for 350mA, uma fonte de alimentação de 300-330mA deve ser conectada. Essa faixa de correntes de operação permite garantir a vida útil da lâmpada, fornecida pelo fabricante.
  • Aula de proteção. Depende deste indicador onde exatamente as lâmpadas podem ser usadas – ao ar livre ou dentro de casa. A classe de resistência à umidade e estanqueidade é indicada pelas letras IP e é expressa em dois números. O primeiro dígito é usado para julgar a proteção contra frações sólidas (poeira, sujeira, areia, gelo), o segundo – de meios líquidos. A classe de proteção não indica a temperatura na qual a luminária pode ser utilizada.
  • Quadro. O driver pode ter uma caixa de metal perfurada aberta ou fechada. No segundo caso, o dispositivo é colocado em uma caixa de metal. Para uso doméstico, uma caixa de plástico não selada é adequada.
  • Princípio da Operação. O resistor limitador não elimina picos de energia e não protege contra ruídos de impulso. A menor mudança na tensão leva a surtos súbitos de corrente. Reguladores lineares são considerados drivers não confiáveis ​​e de baixa eficiência, os circuitos de comutação são os preferidos.

escolha um driver para a lâmpada LED

Como verificar se funciona?

Para testar o driver sem carga, basta aplicar na entrada do bloco 220 V. Se o dispositivo estiver funcionando, aparecerá uma tensão constante na saída. Seu valor será ligeiramente superior ao limite superior indicado na etiqueta do driver. Se, por exemplo, o estabilizador tiver uma faixa de 27-37 V, a saída deve ser de cerca de 40 V. Para manter a corrente em uma determinada faixa, à medida que a resistência da carga aumenta (tende ao infinito sem carga), a tensão também cresce até um certo limite. Este método de verificação é simples e acessível, mas não nos permite tirar conclusões inequívocas sobre a manutenção de 100% do dispositivo. Existem drivers que, após serem acionados sem carga, não iniciam ou se comportam de maneira incompreensível. Segunda opção de verificação:

  1. Conecte um resistor à saída do driver, escolhendo sua resistência com base na lei de Ohm. Por exemplo, a potência do driver é de 20 W, a corrente de saída é de 600 mA, a tensão é de 25-35 V. A resistência desejada será de 38-58 ohms.
  2. Selecione uma resistência da faixa especificada e com a potência apropriada. Mesmo que seja pequeno, isso é suficiente para verificação.
  3. Conecte um resistor e meça a tensão de saída com um testador. Se estiver dentro dos limites especificados, o driver definitivamente está funcionando.

Ao procurar avarias, é necessário levar em consideração o princípio do projeto do circuito. Em circuitos lineares e de pulso, as avarias podem estar associadas a certos problemas. Possíveis avarias:

  • Nos estabilizadores lineares , um par de resistores com resistência de 5 a 100 ohms é usado para proteção contra quedas de tensão. Um está na entrada da ponte de diodos, o segundo está na saída. Para reduzir a cintilação, um capacitor-eletrólito de capacidade máxima é ligado em paralelo com a carga. As falhas do driver linear podem ser associadas à queima de um ou dois resistores de proteção de uma só vez.
  • Nos conversores de corrente de pulso, os microcircuitos são protegidos contra sobrecarga, superaquecimento e sobretensão e, em teoria, não podem quebrar. De fato, qualquer microcircuito, especialmente em drivers fabricados na China, pode se tornar inutilizável. O problema é agravado pelo fato de que muitos chips chineses são difíceis de encontrar substitutos. Alguns deles não podem ser encontrados mesmo na Internet.

Conexão

Conectar o driver aos LEDs não traz dificuldades para os usuários, pois há a marcação necessária em seu corpo. Como conectar o driver:

  1. Aplique tensão de entrada aos fios de entrada (INPUT).
  2. Conecte os LEDs aos fios de saída (OUTPUT).

Ao conectar, observe a polaridade:

  • Entrada polar (ENTRADA). Se o driver for alimentado por tensão constante, conecte a saída “+” ao mesmo polo da fonte de alimentação. Se a tensão for CA, preste atenção às marcações nos fios de entrada. Existem duas opções:
    • “L” e “N”. Aplique a fase à saída “L” (encontre-a com uma chave de fenda indicadora), a “N” – zero.
    • “~”, “AC” ou sem marcação – você não pode observar a polaridade.
  • Saída polar (SAÍDA). Observe sempre a polaridade. Ligue o fio “+” ao ânodo do 1º LED, “-” ao cátodo do último. Todos os semicondutores são conectados em série – o ânodo do próximo está conectado ao cátodo do anterior.

Existe uma segunda opção para conectar LEDs – várias cadeias contendo um número igual de diodos são conectadas em paralelo. Quando conectados em série, todos os elementos brilham da mesma forma, com uma versão paralela, as linhas podem ter brilhos diferentes.

Como fazer um driver para uma lâmpada LED com suas próprias mãos?

O driver pode ser feito a partir de um carregador de celular antigo. Só é necessário fazer pequenas alterações no chip. Um produto tão caseiro é suficiente para alimentar 3 LEDs com potência de 1 W cada. Considere passo a passo a montagem do driver do carregador do telefone:

  1. Remova o estojo do carregador.
  2. Usando um ferro de solda, remova o resistor que limita a tensão fornecida ao telefone.Resistor
  3. No lugar do resistor soldado, coloque um resistor de ajuste. Configure para 5.000 ohms.Resistência
  4. Solde os LEDs em série no canal de saída.LEDs de solda
  5. Dessolde os canais de entrada e solde um cabo de alimentação de 220V.Canais de entrada
  6. Verifique o funcionamento do circuito definindo a tensão no resistor com o regulador para que os diodos queimem brilhantemente, mas não mudem de cor.Verificar trabalho

Ao realizar o trabalho de criação de um mergulhador a partir de um carregador, você deve seguir as normas de segurança. Se você tocar nas partes expostas, poderá receber um forte choque elétrico.

O driver também pode ser construído do zero. Para fazer isso, você precisa de um ferro de solda, um testador, fios e um estabilizador integral KR142EN12A (ou um análogo estrangeiro – LM317), que pode ser adquirido em qualquer loja especializada por 20 rublos. Os parâmetros do microcircuito adquirido são 40 V e Corrente de 1,5 A. Possui proteção integrada contra sobrecarga, superaquecimento e curto-circuito. O microcircuito estabiliza a tensão e o driver equaliza a corrente, portanto, você precisará fazer alterações no circuito padrão para conectar o microcircuito. Driver em um estabilizador integral:
CondutorNeste caso, a tarefa do microcircuito é regular, devido ao qual a corrente será mantida no nível necessário. O valor da corrente é determinado pela resistência do resistor R1. Seu valor nominal é calculado pela fórmula: R = 1,2 / I, onde:

  • R – resistência, Ohm;
  • I – atual, A.

Ordem de compilação do driver:

  1. Monte um regulador de corrente de 9,9 V com corrente de 300 mA. Então R1 \u003d 1,2 / 0,3 \u003d 4 ohms. Potência do resistor – a partir de 4 watts. Você pode pegar os resistores que são usados ​​em TVs. Eles também podem ser comprados em lojas. A potência desses elementos é de 2 W, a resistência é de 1-2 ohms.
  2. Conecte os resistores em série. Sua resistência aumentará e será igual a 2-4 ohms.
  3. Conecte o chip ao dissipador de calor e conecte um circuito de diodos conectados em série à saída do driver. Observe a polaridade ao conectar os LEDs.
  4. Aplique uma tensão constante de 12 a 40 V à entrada (o dispositivo foi projetado para 9,9 V, então o usamos com uma margem). Não vale a pena exceder o valor limite – o microcircuito pode queimar. A tensão fornecida pode não ser estabilizada. Você pode usar uma bateria de carro, uma fonte de alimentação de laptop ou um transformador abaixador com uma ponte de diodos. Conecte o driver, observe a polaridade – o trabalho está feito.

Graças aos drivers, é possível não apenas melhorar o desempenho das lâmpadas LED, mas também garantir sua operação longa e ininterrupta. Considerando o custo das luminárias de LED, o uso de drivers torna-se uma solução econômica.

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  1. Илья

    Статья интересная, понятно написано. Но по мне лучше купить готовый драйвер, чем разбираться в схемах. Хотя и здесь могут быть подводные камни – не на всех лампах пишут точные данные и по незнанию можно просто спалить светильник, купив драйвер не под нужную мощность или напряжение. Подбирал драйвер для светодиодной ленты в машину, которая была без маркировки, так и не смог выбрать. Пришлось просить сделать драйвер друга, который разбирается в электрике. Правда и ему пришлось повозиться, пока вычислил все характеристики.

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    1. German

      Благодаря данной статье смог самостоятельно разобраться в работе и установке драйвера для светодиодных светильников. Установил у себя на кухне без всяких проблем и мастеров. По поводу указанных вами недостатков не согласен, если хорошо вчитаться то можно совершенно точно понять что и как работает. Плюс по характеристике можно было узнать в магазине. Буду и дальше читать статьи на этом сайте. Всем советую.

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    2. Ирина

      Я считаю с драйверов работа того же светильник будет на много надежнее,т.к если просто купить обычный светильник, он про служит не долго,и хорошо если еще и не будет замыкать.Лучше по читать схему драйвера и установить,за то раз и на долго.

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  2. Deyanov_Igor

    Достаточно информативная статья, которая позволяет понять само назначение драйвера светодиодного светильника и навсегда закрыть вопрос о мерцании лампочек. Приспособление полезное, поскольку светодиодные лампочки практически вытеснили обычные лампы накаливания. Порадовало, что есть схема сборки собственного драйвера. Я хоть и купил готовый драйвер, но, ради эксперимента, решил проверить схемы сборки драйвера вручную. Оба драйвера работают одинаково. Схемы актуальные, поэтому есть смысл собрать его самостоятельно и не тратить лишних средств.

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  3. Анатолий

    сколько воды.При подключении драйвера с напряжением 37в без нагрузки никогда на выходе не будет 40 в, будет напряжение заряженного конденсатора на выходе.

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  4. Анатолий

    Как проверить работоспособность? Чтобы проверить драйвер без нагрузки, достаточно подать на вход блока 220 В. Если устройство исправно, на выходе появится постоянное напряжение. Его значение будет немного больше верхнего предела, указанного в маркировке драйвера. Если, к примеру, на стабилизаторе стоит диапазон 27-37 В, то на выходе должно быть около 40 В. Чтобы поддерживать ток в заданном диапазоне, при увеличении сопротивления нагрузки (без нагрузки оно стремится к бесконечности) напряжение также растёт до определенного предела.
    Источник: https://gogoled.ru/podklyuchenie/drajver-dlya-svetodiodnyx-svetilnikov.html?unapproved=352&moderation-hash=1a306683c3f6253bafef0bad82bbdfd6#comment-352

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  5. Анатолий

    Это не мой комментарий,а автора,мой на выходе без нагрузки никогда не будет 40в,автор теоретик,но практики наверное нет

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