Дизајн и принцип рада драјвера за ЛЕД лампе

Драјвери су посебни уређаји који обезбеђују стабилан рад ЛЕД лампи. Без њих, диоде су нестабилне и брзо пропадају. Научићемо како су возачи распоређени и како функционишу.

Зашто ЛЕД драјвер?

ЛЕД диоде су енергетски ефикасније и трају дуже од сијалица са жарном нити. Могу да раде годинама и троше неколико пута мање струје од конвенционалних сијалица, уз стабилно напајање, за шта је одговоран возач.
ЛЕД диоде су веома осетљиве на снагу која се доводи на њихове улазе. Не плаше се нижих вредности, али повећани напони и струје не само да могу значајно смањити ресурс полупроводника, већ их и онеспособити. Задатак возача је да обезбеди ЛЕД диоде са стабилном струјом. Драјвер за ЛЕД лампе – напајање. То је електронско коло, чији је излаз константна струја дате вредности.

Да би ЛЕД елементи радили дуго и ефикасно, горили сјајно и без треперења, кроз ЛЕД диоде мора тећи струја такве вредности која је назначена у техничком листу полупроводничког елемента.

ЛЕД драјвери које нуде произвођачи су дизајнирани за напоне од 10, 12, 24, 220 В и једносмерне струје од 350 мА, 700 мА, 1 А. Обично се драјвери праве за одређене уређаје, али постоје и универзални уређаји који се у продаји већина ЛЕД производа познатих брендова. Струјни стабилизатори се користе у:

• системи уличног и кућног осветљења;
• десктоп канцеларијске лампе;
• ЛЕД траке и декоративно осветљење.

Драјвери мењају осветљеност и боју ЛЕД диода. Ово се ради помоћу дугмади или даљинског управљача. ЛЕД лампа без драјвера је нестабилна и постоји ризик од брзог квара.

Принцип рада

На улаз ЛЕД драјвера се примењује напон, који може да варира. Струја пролази кроз отпоре Р1 и Р3, стичући жељену вредност, а кондензатор Ц1 поставља своју фреквенцију. Наизменична струја, стичући постављене параметре, улази у диодни мост. Пролазећи кроз овај исправљач, струја се претвара из наизменичне у директну. Даље, његови параметри се подешавају отпорницима Р2 и Р4 и кондензатором Ц2. На овај начин се постиже максимална тачност параметара излазне струје. Шема електричног кола уређаја:

Врсте драјвера према принципу рада

Сви драјвери за ЛЕД диоде су подељени на линеарне и импулсне. Свака група има своје предности, недостатке и препоруке за употребу. Поређење линеарног и импулсног струјног претварача:

Линеар

На основу линеарног кола креирају се најједноставнији драјвери за ЛЕД лампу. Као стабилизациони елемент користи се ограничавајући отпорник са променљивим отпором. У индустријском драјверу, “мотор” отпорника не контролише особа, већ електроника. Ако напон порасте до критичних вредности, струја такође почиње да расте, а када достигне неприхватљиву вредност, ЛЕД се прегрева и накнадно се уништава. У сложенијим колима транзистори се користе за регулисање струје. Недостатак линеарног кола су велики губици снаге, јер се са повећањем напона повећава његова бескорисна дисипација. Сличан недостатак је дозвољен осим за лампе мале снаге. За ЛЕД диоде са више вата, такве шеме нису погодне. Предности шеме линеарне стабилизације:

• једноставан дизајн;
• ниска цена;
• довољна поузданост (при малој снази оптерећења).

Линеарни стабилизатор:

Пулс

Друга опција је стабилизација импулса. Након укључивања дугмета КХ, кондензатор Ц се пуни. Након отварања контаката дугмета, почиње да се празни, дајући електричну енергију полупроводничком елементу. Најједноставнији прекидачки регулатор:
Док кондензатор даје енергију, диода емитује светлост. Што је већи улазни напон, краће је време пуњења. Притиском и отпуштањем дугмета одржава се сјај. Овај принцип рада назива се пулсно-ширинска модулација. Десетине, па чак и хиљаде операција се дешавају у секунди.

Врсте драјвера по типу дизајна

Драјвери за ЛЕД елементе су мало електронско коло састављено од отпорника, кондензатора и полупроводничких диода постављених на плочу. Уређаји који стабилизују струју за ЛЕД су доступни у 2 верзије:

• У корпусу. Ово је најчешћа опција. Цена таквог уређаја је већа. Његова главна предност је заштита конструктивних елемената од влаге и прашине.
• Без тела. Њихова употреба је оправдана само за скривену инсталацију. Они су јефтинији од аналога кућишта.

Према дизајну, претварачи су подељени у три групе.

Елецтрониц

У електронском претварачу, транзистор је одговоран за корекцију струје. Његов задатак је да растерети контролно микроколо. Да би се таласање што је више могуће изгладило, на излазу кола је инсталиран кондензатор.
Електронски уређаји су скупи, али стабилизују струју до максимално 750 мА. Најновији драјвери овог типа обично се инсталирају на лампе са базом Е27. Главни недостаци су таласање и сметње у високофреквентном опсегу. Ако су кућни апарати, као што је радио, укључени у исту утичницу са лампом, долази до сметњи на ФМ фреквенцијама. . Добар електронски драјвер треба да има два кондензатора одједном:

• електролитички, који изглађује пулсације;
• керамика, која снижава високе фреквенције.

Ова комбинација је ретка, посебно код драјвера кинеске производње. ИЦ паметни корисници могу добити излазне параметре драјвера променом вредности отпорника. Због високе ефикасности – око 95% – електронски драјвери се користе у различите сврхе (за обезбеђивање рада аутомобилских ЛЕД лампи, уличног и кућног осветљења).

На основу кондензатора

Драјвери засновани на употреби кондензатора су нешто мање популарни. Скоро сва буџетска кола ЛЕД лампе са таквим уређајима имају сличне карактеристике.
Због промена које су унели произвођачи у електрична кола, неки елементи могу бити уклоњени из њих. Посебно често немају кондензатор одговоран за изглађивање таласа. Предности драјвера кондензатора:

• једноставност дизајна;
• Ефикасност тежи 100%, пошто се губици снаге примећују само у отпорницима и спојевима полупроводничких елемената.

Према ГОСТ-у, дозвољена стопа таласања је 10-20% и зависи од сврхе просторије у којој ради уређај за осветљење.

Диммабле

Димер је уређај који контролише осветљеност ЛЕД диода. Многи савремени драјвери садрже ове корисне функције.
Предности драјвера са могућношћу затамњивања:

• корисник бира ниво осветљења који је угодан за тренутни тренутак;
• укључивање диммера у стабилизаторе струје омогућава вам да економично трошите и електричну енергију и животни век ЛЕД диода.

Опције извршења:

• Уређај за затамњивање се налази између извора напајања и ЛЕД лампе. Такав уређај контролише струју која се испоручује ЛЕД диодама. Обично су то стабилизатори ширине импулса (ПВМ) који коригују количину струје.
• Уређај контролише напајање. Врши корекцију струје. Осветљеност и боја диода се мењају.

Животни век

Трајање исправног рада возача зависи од његовог квалитета и услова рада. Али чак и најквалитетнији уређај има много мањи ресурс од ЛЕД диода повезаних са њим. ЛЕД елементи познатих брендова трају око 100.000 сати. Предвиђено време рада возача:

• низак квалитет – до 20.000 сати;
• просек – до 50.000 сати;
• висока – до 70.000 сати.

За производњу и улицу препоручује се узимање возача са дугим веком трајања.

На трајање струјног стабилизатора за ЛЕД диоде утичу спољни фактори. Возач може покварити из следећих разлога:

• висока влажност у просторији, која не одговара степену заштите уређаја;
• оштре промене температуре;
• лоша вентилација;
• нетачан прорачун снаге оптерећења.

Најчешће, драјвер се поквари због кондензатора – не успе током напона у мрежи.

Како одабрати возача?

Већина ЛЕД драјвера за расвету који се продају на домаћем тржишту произведени су у Кини, јефтини су и нису високог квалитета. У кинеским драјверима ЛЕД лампи често се налазе неисправни микрокола, не препоручује се да их купите. Такав уређај брзо поквари, и мало је вероватно да ће га бити могуће заменити за нови или вратити новац. Савети за избор ЛЕД драјвера:

• Узмите стабилизатор струје заједно са оптерећењем.
• Узмите у обзир снагу оптерећења која ће бити повезана са драјвером.
• Обратите пажњу на тело. Требало би да назначи снагу, опсеге напона (улаз и излаз), номиналну вредност стабилизоване струје, класу отпорности на влагу и прашину.

Максимална снага драјвера

Излазни напон зависи од броја диода у колу и од шеме њиховог укључивања. Мора бити већи или једнак збиру енергије коју троши сваки блок електричног кола. Називна струја је одређена снагом елемената и њиховом осветљеношћу. Сврха стабилизатора је да обезбеди диодама неопходну енергију. Укупна снага ЛЕД диода одређена је параметрима сваког елемента, њиховим бројем и бојом. Количина потрошене енергије се израчунава према формули: П = ПЛЕД к Н, где је Н број диода у колу, ПЛЕД је снага једне диоде. Називна вредност се узима за 20-30% више од израчунате снаге: Пмак ≥ (1.2..1.3) * П. Такође се узима у обзир боја сјаја елемената. Утиче на излазни напон. То је назначено директно на уређају или на паковању. На пример, постоје три ЛЕД диоде од 3В. Тада је укупна снага 9 вати. Препоручени драјвер Пмак = 9 к 1,3 = 11,7 вати.

Цена

Драјвери за ЛЕД осветљење се продају у продавницама електротехнике, на интернету, на малопродајним местима која се баве радио компонентама. Куповина преко интернета је најјефтинија.
Приближне цене за тренутне стабилизаторе:

• ДЦ12В (снага 18 В, улазни напон 12 В, излаз 100-240 В) – 190 рубаља;
• ЛБ0138 (6 В, 45 В, 220 В) – 170 рубаља;
• ИВ-83590 (21 В, 25-35 В, 200-240 В) – 690 рубаља;
• ЛБ009 (150 В, 12 В, 170-260 В) – 750 рубаља.

Микроколо ПТ4115 – претварач долара – кошта 150 рубаља по комаду. Снажнији елементи коштају од 150 до неколико хиљада рубаља.

Остале карактеристике

Приликом куповине возача обратите пажњу на следеће карактеристике:

• Излазни напон. Његова вредност зависи од броја ЛЕД диода у светиљки, од начина напајања и од пада напона на полупроводницима. На тржишту постоје уређаји са напоном од 2 до 50 В и више.
• Номинална струја. Требало би да буде довољно да обезбеди оптималну осветљеност.
• ЛЕД боја. Утиче на пад напона.

Зависност електричних параметара од боје ЛЕД диода:

Ако извор светлости има три беле ЛЕД диоде од 1 В повезане у серију, биће вам потребан драјвер са напоном од 9-12 В и струјом од 350 мА. Пад напона на белим кристалима је 3,3 В. Када су повезани у серију, напони се сабирају. Испоставља се 9,9 В, што задовољава радни опсег возача. У зависности од модификације, уређаји се користе за одређени број ЛЕД диода – један, два или више.

У свакодневном животу и за фитолампе препоручује се употреба драјвера у случајевима. Они су естетскији и сигурнији од оних без оквира.

На пример, ЛЕД драјвери са 9918ц чипом у ЛЕД лампи су погодни за погон сијалица које се не могу затамнити и подржавају снагу до 25В.

Веза драјвера

Драјвер је прилично једноставан за повезивање са ЛЕД диодама. На његовом телу постоје све потребне ознаке. Улазни напон се примењује на улазне терминале (ИНПУТ), а низ ЛЕД диода је повезан са излазним терминалима (ОУТПУТ). Главна ствар је посматрати поларитет.

Поларитет улаза

Ако се драјвер напаја константним напоном, позитивни пол извора напајања је повезан на његов “+” терминал. За наизменични напон обратите пажњу на означавање улазних терминала. Опције означавања:

• „Л“ и „Н“. Примените фазу на излаз “Л”. Можете га пронаћи посебним електричним одвијачем. Спојите неутралну жицу на “Н” терминал.
• „~“, „АЦ“ или без ознаке. У овом случају, поларитет није важан, не можете га посматрати.

Излазни поларитет

Овде се увек мора поштовати поларитет. Жица “плус” је повезана са анодом првог полупроводничког елемента, “минус” жица је повезана са катодом последње диоде. Прикључак драјвера:
220/12В ЛЕД коло драјвера лампе (улазни/излазни напон):

Поправка драјвера ЛЕД лампи

Ако струјни регулатор изгуби способност да обавља своје функције, то може довести до оштећења ЛЕД диода. Важно је идентификовати квар на време. Да би се тестирао драјвер ЛЕД лампе, на његов улаз се примењује 220 В. На излазу радног драјвера треба да се појави константан напон. Штавише, његова вредност ће бити нешто већа од горњег опсега назначеног на паковању уређаја. Овај метод је једноставан за имплементацију, али не омогућава да се процени здравље уређаја. Да бисте проверили да ли драјвер ради, урадите следеће:

1. Инсталирајте отпорник на излазу струјног стабилизатора. Његов отпор се бира узимајући у обзир дату струју. Одређено Омовим законом: Р=У/И.
2. Узмите отпорник са израчунатим отпором и одговарајућом снагом.
3. Након уградње отпорника, измерите излазни напон тестером. Ако не прелази радни опсег, уређај ради исправно.

Други начин за тражење грешака драјвера:

1. Ако уређај има осигурач, звоните га. Тестер треба да покаже да је отпор нула. Ако отпор тежи бесконачности, замените осигурач. Ако лампица засветли након укључивања мреже, поправка је завршена.
2. Ако осигурач није прегорео, потражите даље квар. Проверите диодни мост.
3. Ако је исправљач исправан, мораћете да одлемите кондензатор за изравнавање и назвоните га. Мали отпор, који расте пред нашим очима, указује на исправност кондензатора.
4. За једноставан драјвер, ове провере ће бити довољне да пронађу извор проблема. У сложеним стабилизаторима струје, мораћете да позвоните све диоде и електролитичке кондензаторе.

Када покушавате да пронађете квар, размотрите принцип рада кола:

• Линеар. У таквим драјверима, заштита од падова напона се врши помоћу отпорника од 5-100 ома. На улазу исправљача (диодни мост) поставља се један отпор. Да би се смањило треперење, велики електролитички кондензатор је повезан паралелно са оптерећењем.
• Пулс. У овим претварачима се налазе микро кола која имају заштиту од свих претњи – прегревања, преоптерећења и пренапона. Не би требало да се покваре, али код кинеских возача се све дешава.

Проблем поправке драјвера лежи у потешкоћама у одабиру правих микрокола. Нарочито ако је стабилизатор произведен у Кини. Ако вам ниједан метод не дозвољава да пронађете узроке квара тренутног стабилизатора, мораћете да контактирате специјалисте. Или купите другог возача.

Разлике од извора напајања

Многи корисници погрешно називају управљачки програм напајање. У ствари, то су различити уређаји. Напајање стабилизује напон, возач – струју. Ако су ЛЕД диоде прикључене на погрешан извор напајања, брзо пропадају. Напајање може бити:

• Трансформер. Данас су ретки, јер по много чему губе од својих конкурената. Блок трансформатора чини 12 или 24 В од напона од 220 В. Затим се наизменични напон исправља у директни. Примењује се на оптерећење.
• Пулс. У њима се напон одмах исправља – 220 В АЦ се претвара у 220 В ДЦ. Затим иде до генератора импулса, који ствара наизменични напон високе фреквенције. Последњи елемент је трансформатор.

Оба извора напајања производе константан напон исте величине. Такви уређаји нису погодни за ЛЕД диоде, јер се „напајају“ електричном струјом. А пад напона на полупроводницима је само једна од њихових карактеристика. Ако су параметри написани на ЛЕД-у, на пример, 10 мА и 2,7 В, то значи да се кроз њега не може проћи више од назначених Ампера – изгореће. Са проласком струје од 10 мА, на полупроводнику се губи 2,7 В. То је управо губитак, а не напон потребан за паљење ЛЕД диода.

Како направити линеарни ЛЕД драјвер својим рукама?

Имајући готова микро кола, сваки почетник радио-аматер може саставити драјвер за ЛЕД диоде. За овај посао морате бити у стању да урадите две ствари – да читате електричне шеме и поседујете лемилицу. На пример, можете саставити стабилизатор струје за 3 В ЛЕД диоде користећи ПовТецх чип – ПТ4115 (Кина). Претварач, креиран на основу овог микрокола, има минимум елемената и високу ефикасност. Најједноставнији струјни претварач се саставља чак и од пуњача телефона. Следи упутство за састављање драјвера за три ЛЕД диоде од 1В. За рад ће вам требати:

• Стари пуњач за мобилни телефон. На пример, од Самсунга – они су поузданији. Параметри уређаја – 5 В и 700 мА.
• Тример отпорник са отпором од 10 кОхм.
• Три ЛЕД елемента снаге 1 В.
• Кабл са утикачем.

Како саставити драјвер:

1. Раставите пуњач, пазећи да не оштетите његове елементе.
2. Користите лемилицу да залемите отпорник од 5 кΩ на улазу. Замените га подесивим отпорником.
3. Одредите излаз за оптерећење и поларитет да бисте правилно лемили ЛЕД диоде. Они су унапред састављени у серијско коло.
4. Одлемите контакте са кабла и тамо ставите жицу са утикачем. Пре него што проверите да ли стабилизатор ради, проверите да ли је све исправно повезано. Ако направите грешку, може доћи до кратког споја.
5. Подесите струју тримером тако да светле ЛЕД диоде.
6. Ако су елементи који емитују светлост укључени, проверите напон, струју, снагу помоћу тестера.

Ако су ЛЕД диоде упаљене, нема варнице или дима, монтажа је прошла добро – ваш ДИИ је спреман. Употреба правилно одабраног драјвера је важан услов за квалитетан и дуготрајан рад ЛЕД напајања. Најпоузданија опција је купити брендирани уређај заједно са ЛЕД лампама. Ако се разумете у кола и “пријатељите” се са лемилом, увек можете саставити одговарајући драјвер за ЛЕД елементе.