led灯的驱动是什么，如何选择和检查这个设备？

特殊电子电路 – 驱动器 – 可延长 LED 的使用寿命，使其发光均匀且质量上乘。我们将学习这个设备的工作原理，如何正确选择和安装它，以及如何自己制作。

什么是驱动程序，为什么需要它？

LED对电源参数的变化非常敏感，因此它们通过驱动器连接到网络 – 一种控制电流和电压的电子设备。通常，选择用于 LED 灯的驱动器时会考虑功率余量并考虑输出电压和电流的范围。如果其参数与 LED 设备不匹配，它将变得无法使用，必须将其处理掉。

工作原理、经典电路及与电源的区别

尽管驱动器通常被称为电源，但两者之间还是有区别的。驱动器是一个电流源，通过 LED 时保持其恒定值，电源保持稳定的电压。考虑电源如何在特定示例中工作：

• 将 40 欧姆的电阻 (R) 连接到 12 V 电源。
• 让 300 mA 的电流 (I) 流过电阻器。安装两个电阻后，电流将翻倍至 600 mA。在这种情况下，电压不会改变，因为它与电流和电阻成比例关系（欧姆定律 I \u003d U / R）。

现在让我们看看驱动程序是如何工作的：

• 让 30 Ω 电阻器 (R) 包含在带有 225 mA 驱动器的电路中。
• 如果在 12 V 的电压 (U) 下连接两个并联的 30 欧姆电阻，则电流将保持不变 – 225 mA，而电压将变为一半 – 6 V。

无论电源浪涌如何，驱动器最终都会为负载提供给定的输出电流。因此，如果向其施加给定水平的电流，将提供 6 V 电压的 LED 将像使用 10 V 电源一样发光。LED
驱动电路：驱动电路由三个相互连接的节点组成：

• 电压分离电容；
• 整流模块；
• 稳定剂。

电路的工作原理：

1. 当电流通过时，电容器C被充电，直到它充满电。它的容量越小，充电速度就越快。
2. 交流电转换为脉动。波的第一部分在通过电容器 C 时被平滑。
3. 完成电路的电解电容器用作平滑滤波稳定器。

规格

购买 LED 灯时，如果照明设备没有电流转换器，则可能需要购买驱动器。主要特征：

• 输出电流，A；
• 工作功率，W；
• 输出电压，V。

输出电压可能会有所不同。这取决于电源连接方案和 LED 的数量。亮度和功率的水平取决于电流的大小。为了使二极管发光而不是暗淡，驱动器输出端的电流保持在给定水平。转换器的功率应略高于所有二极管的总瓦数。要计算驱动器的功率，使用公式： P \u003d P (led) × X 其中：

• P(led)是一个LED的功率；
• X 是二极管的数量。

如果计算出的功率为 10 W，则驱动器必须留出 20-30% 的余量。

驱动程序类型

所有驱动程序都根据三个标准进行区分 – 根据稳定方法、设计特征和存在/不存在保护。让我们更详细地考虑所有选项。

线性和脉冲

根据电流稳定电路的不同，驱动器分为两种类型——线性和脉冲。它们在操作原理和效率上有所不同。在驱动器的电子电路之前，设置了任务 – 确保提供给晶体（LED）的电流和电压值稳定。最简单和最便宜的选择是在电路中包含一个限流电阻。线性电源方案：
该基本电路不能提供自动电流维持。随着电压的增加，它会成比例地增长，当它超过允许值时，晶体会因过热而坍塌。通过在电路中包含晶体管来执行更复杂的控制。线性电路的缺点是功率随着电压的增加而降低。此选项在使用小功率 LED 光源时有效，但在使用大功率 LED 时，则不使用此类电路。线性方案的优点：

• 简单;
• 廉价;
• 相对可靠性。

与线性电路一起，电流和电压可以通过脉冲稳定来稳定：

• 按下按钮后，电容充电；
• 释放后，电容器放电，将储存的能量提供给半导体元件（LED），开始发光；
• 如果电压上升，则电容器的充电时间减少，如果下降，则增加。

用户不必按下按钮 – 电子设备为他做所有事情。现代电源中按钮机制的作用是由半导体——晶闸管或晶体管来完成的。所考虑的工作原理在电子学中称为脉宽调制。每秒可能发生数十甚至数千次操作。这种方案的效率达到 95%。脉冲稳定的简化方案：

基于电子、可调光和电容的

其应用范围和性能特点取决于驱动装置的原理。根据设备原理的驱动类型：

• 电子的。他们的电路必须使用晶体管。一个电容器安装在输出端，消除或至少平滑电流纹波。电子转换器能够稳定高达 750 mA 的电流。电子型驱动器不仅要与波纹作斗争，还要与电器（收音机、电视、路由器等）引起的高频电磁干扰作斗争。最小化干扰允许使用特殊的陶瓷电容器。电子驱动器的缺点是成本高，加上效率接近95%。它们用于强大的 LED 灯：汽车前灯、聚光灯、路灯。
• 可调光。可调光驱动器的一个特点是能够控制灯的亮度。该调整基于输出电流的变化，这决定了光通量的亮度。驱动器可以通过两种方式包含在电路中：在灯和稳定器之间或在电源和转换器之间。
• 基于电容器。这些是用于低成本 LED 灯具的廉价型号。如果制造商没有在电路中提供平滑电容器，则会在输出端观察到纹波。另一个缺点是缺乏安全性。这种模型的优点是效率高，趋于 100%，电路简单。这样的驱动程序很容易用自己的双手组装。

电容驱动器会导致闪烁，因此不建议与室内电器一起使用。闪烁会对视力产生不利影响并刺激神经系统。

有身体和无身体

驱动程序可能会或可能不会被放置在保护盒内。电子电路容易受到许多外部因素的影响，因此将驱动器放入外壳中被认为是更可靠的选择。外壳保护电子转换器免受湿气、灰尘、阳光直射等影响。未包装的型号更便宜，但使用寿命更短，运行稳定性更差。它们更适合嵌入式安装。

此日期前最佳

该驱动程序的额定工作时间约为 30,000 小时。这比许多 LED 灯具的估计寿命略短。这种下降与当前稳定器必须工作的不利因素有关。对驱动程序的操作产生负面影响的因素：

• 电源浪涌；
• 温度和/或湿度变化。

如果 200 W 设备加载 100 W，则标称值的 50% 将返回到网络。这可能导致过载和电源故障。

驱动器的寿命受平滑电容器寿命的限制。随着时间的推移，电解液会在其中蒸发，设备就会失效。

为延长驱动器的运行时间，必须在正常（不高）湿度的房间内运行，并连接到无浪涌的优质电压网络。

如何选择LED灯的驱动器？

当连接到电流稳定器时，半导体会获得所需的功率并达到其标称特性。二极管的使用寿命取决于驱动器选择的正确程度。需要注意哪些参数：

• 力量。它决定了设备设计的最大允许负载。例如，标记 (20×26)x1W 表示可以同时连接 20 到 26 个 LED 到驱动器，每个 LED 的功率为 1 W。
• 电流和电压（标称值）。制造商在每个 LED 上都标明了这个参数，这是为了选择一个驱动器。如果最大额定电流为 350mA，则必须连接 300-330mA 的电源。这样的工作电流范围可让您确保制造商提供的灯的保质期。
• 防护等级。这取决于灯可以在哪里使用——室外或室内。防潮和密封等级由字母 IP 表示，并用两个数字表示。第一个数字用于判断对固体成分（灰尘、污垢、沙子、冰）的防护，第二个数字用于判断对液体介质的防护。防护等级不表示灯具可以使用的温度。
• 框架。驱动器可以有一个开放的穿孔金属外壳或一个封闭的。在第二种情况下，设备被放置在一个金属盒中。对于家庭使用，未密封的塑料盒是合适的。
• 工作原理。限流电阻不能消除电源中的电压波动，也不能防止脉冲噪声。电压的最轻微变化会导致电流突然激增。线性稳压器被认为是不可靠和低效率的驱动器，开关电路是首选。

如何检查它是否有效？

空载检查驱动器，在模块的输入端施加220V就足够了，如果设备工作正常，输出端会出现一个恒定电压。其值将略大于驱动程序标签上指示的上限。例如，如果稳压器的范围为 27-37 V，则输出应约为 40 V。为了将电流保持在给定范围内，随着负载电阻的增加（在无负载时趋于无穷大），电压也增长到一定的限度。这种验证方法简单易懂，但不允许我们就设备的 100% 可维护性得出明确的结论。有些驱动程序在无负载打开后无法启动或以难以理解的方式运行。第二个检查选项：

1. 将电阻器连接到驱动器的输出，根据欧姆定律选择其电阻。例如，驱动器功率为 20 W，输出电流为 600 mA，电压为 25-35 V。所需电阻为 38-58 ohms。
2. 从指定范围内选择具有适当功率的电阻。即使它很小，那么这足以验证。
3. 连接一个电阻并用测试仪测量输出电压。如果它在指定的范围内，那么驱动程序肯定在工作。

在寻找故障时，有必要考虑电路设计的原则。在线性和脉冲电路中，故障可能与某些问题有关。可能的故障：

• 在线性稳压器中，一对电阻为 5 到 100 欧姆的电阻器用于防止电压下降。一个在二极管电桥的输入端，第二个在输出端。为了减少闪烁，最大容量的电容器电解质与负载并联接通。线性驱动器故障可能与一个或两个保护电阻器同时烧毁有关。
• 在脉冲电流转换器中，微电路受到过载、过热和过压保护，理论上不会损坏。事实上，任何微电路，尤其是中国制造的驱动器，都可能无法使用。由于许多中国芯片很难找到替代品，这一问题变得更加复杂。其中一些甚至在互联网上也找不到。

联系

将驱动器连接到 LED 不会给用户带来困难，因为它的主体上有必要的标记。如何连接驱动程序：

1. 将输入电压施加到输入线 (INPUT)。
2. 将 LED 连接到输出线 (OUTPUT)。

连接时注意极性：

• 极性输入 (INPUT)。如果驱动器采用恒压供电，则将“+”输出连接到电源的同极。如果电压为交流电压，请注意输入线上的标记。有两种选择：
  • “L”和“N”。将相位应用到输出“L”（用指示螺丝刀找到它），到“N” – 零。
  • “~”、“AC”或无标记——你无法观察极性。
• 极性输出（OUTPUT）。始终观察极性。将“+”线连接到第一个 LED 的阳极，“-”连接到最后一个 LED 的阴极。所有半导体都是串联的——下一个的阳极连接到前一个的阴极。

连接 LED 有第二种选择 – 包含相同数量二极管的多个链并联连接。串联时，所有元素发光相同，并联版本时，线条可能具有不同的亮度。

如何用自己的双手制作 LED 灯的驱动器？

驱动器可以由旧手机充电器制成。只需要对芯片做一些小的改动。这样的自制产品足以为 3 个每个功率为 1 W 的 LED 供电。逐步考虑从手机充电器组装驱动器：

1. 从充电器上取下外壳。
2. 使用烙铁移除限制手机电压的电阻器。
3. 代替焊接电阻，放置一个调谐电阻。将其设置为 5,000 欧姆。
4. 将 LED 串联焊接到输出通道。
5. 拆下输入通道并焊接 220V 电​​源线。
6. 通过调节器设置电阻器上的电压来检查电路的操作，使二极管明亮地燃烧，但不要改变颜色。

在使用充电器执行创建潜水员的工作时，您必须遵守安全规定。如果触摸裸露的部分，可能会受到强烈电击。

驱动程序也可以从头开始构建。为此，您需要一个烙铁，一个测试仪，电线和一个集成稳定器 KR142EN12A（或外国模拟物 – LM317），可以在任何专门商店以 20 卢布购买。购买的微电路参数为 40 V 和1.5A电流，内置过载、过热、短路保护。微电路稳定电压，驱动器均衡电流，因此您需要更改标准电路以连接微电路。集成稳定器上的驱动器：
在这种情况下，微电路的任务是调节，因此电流将保持在所需的水平。电流值由电阻器 R1 的阻值决定。其标称值由以下公式计算：R = 1.2 / I，其中：

• R——电阻，欧姆；
• I——电流，A。

驱动程序构建顺序：

1. 组装一个电流为 300 mA 的 9.9 V 电流调节器。然后 R1 \u003d 1.2 / 0.3 \u003d 4 欧姆。电阻功率 – 从 4 瓦。您可以使用电视中使用的电阻器。它们也可以在商店购买。这些元件的功率为 2 W，电阻为 1-2 欧姆。
2. 串联电阻。它们的电阻加起来等于 2-4 欧姆。
3. 将芯片连接到散热器并将串联二极管电路连接到驱动器的输出。连接 LED 时注意极性。
4. 在输入端施加 12-40 V 的恒定电压（该设备设计为 9.9 V，因此我们留有余量）。超过限值是不值得的——微电路可能会烧坏。提供的电压可能不稳定。您可以使用汽车电池、笔记本电脑电源或带二极管电桥的降压变压器。连接驱动器，观察极性 – 工作完成。

多亏了驱动程序，不仅可以提高 LED 灯的性能，还可以确保其长时间不间断运行。考虑到 LED 灯具的成本，使用驱动器成为一种具有成本效益的解决方案。