Spkb-optics.ru

СПКБ Оптик
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое драйвер светодиодов стабилизация по току

Драйвер светодиодной лампы: что это такое и какие есть виды?

Важной частью любой светодиодной лампы является драйвер. От его структуры и качества зависит продолжительность работы лампы и её устойчивость к перепадам напряжения.

Драйвер – это плата с электронными компонентами, обеспечивающая питание светодиодов, преобразуя переменный ток в постоянный. В зависимости от компонентов определяется тип драйвера. Обязательными составляющими любого драйвера являются:

  • диодный мост, который преобразовывает переменное напряжение в постоянное;
  • входной конденсатор, который сглаживает колебания тока;
  • входной резистор, который ограничивает ток в момент включения лампы и не даёт выключателю искрить;
  • выходной конденсатор, который устраняет колебания тока и помех, появившихся в процессе преобразования тока;
  • выходной резистор, обеспечивающий разряд выходного конденсатора при выключении лампы и регулировки нагрузки в случае выхода из строя части светодиодов.

В зависимости от того, какие ещё компоненты присутствуют на плате драйвера, их разделяют на три типа: Linear, Linear IC и IC.

Назначение и сфера использования

Диодные кристаллы состоят из двух полупроводников – анода (плюс) и катода (минус), которые и отвечают за трансформацию электросигналов. Одна область имеет проводимость P-вида, вторая – N. При подключении источника питания через эти элементы потечет ток.

За счет такой полярности электроны из зоны P-типа устремляются в зону N-типа, и наоборот, заряды из точки N устремятся к Р. Однако каждый раздел области имеет свои границы, называющиеся P-N переходами. На этих участках частицы встречаются и взаимопоглощаются или рекомбинируются.

Диод относится к полупроводниковым элементам и обладает только одним p-n переходом. По этой причине, главной характеристикой, определяющей степень яркости их свечения, является не напряжение, а ток

Во время P-N переходов напряжение снижается на определенное количество вольт, всегда одинаковое для каждого элемента цепи. Учитывая эти значения, драйвер стабилизирует показатели входящего тока и образует на выходе постоянную величину.

Какая требуется мощность и какие значения потерь при P-N прохождении указываются в паспорте светодиодного прибора. Поэтому при выборе диодной лампочки необходимо учитывать параметры блока питания, диапазон которых должен быть достаточным для компенсации утраченной энергии.

Для того, чтобы мощные светодиоды отработали указанное в характеристиках время, требуется стабилизирующее устройство – драйвер. На корпусе электронного механизма всегда показано его выходное напряжение

Блоки питания с напряжением от 10 до 36 В применяются для оснащения осветительных приборов.

Техника может быть самых различных видов:

  • фары автомобилей, велосипедов, мотоциклов и т. д.;
  • небольшие переносные или уличные фонари;
  • светодиодные линейки, ленты, потолочные лампочки и модули.

Однако для маломощных светодиодов, а также в случае использования постоянного напряжения, драйверы допустимо не применять. Вместо них в схему вносится резистор, также питающийся от сети 220 В.

Простейший драйвер на микросхеме LD1585CV, либо LM1084IT для самостоятельной сборки

Рассмотрим драйвер, построенный на подобном LM 317, который мы рассматривали выше. Вообще драйверы без транзисторов мне не нравятся. Поэтому не всегда пользуюсь этими схемами. Хотя, если честно, то драйверы уже давно не собираю а покупаю. Проще и времени не тратится. Ссылка на дешевые драйверы — смотрите в начале статьи.

R — резистор задает ток, рассчитывается по формуле: 1.25 / R1.

Т.е. для тока в 550 мА нужен резистор на 2,2 Ом. Для расчета резисторов можете использовать наши калькуляторы.

Мощность резистора рассчитывается по формуле: 1,56 / R1

Еще одним недостатком данной схемы стоит отметить невозможность диммирования. Это возможно только с заменой резистора. Данные регуляторы LD1585CV, либо LM1084IT-ADJ предпочтительнее стандартного LM 317 который мы рассматривали выше, по причине того, падение напряжение у него выше 3,5 В. А у LD1585CV, либо LM1084IT-ADJ от 2,4 В.

Читать еще:  Провода для потолочной подсветки

В схеме используется конденсатор на 6,3 В или выше от 10u до 100u.

Основные характеристики

Параметры указаны на корпусе лед-драйвера:

  1. Номинальная мощность – определяет нагрузку, которую можно подключить к данному преобразователю, зависит от мощности каждого диода, цвета и количества.
  2. Рабочий ток – прямо пропорционален мощности светодиодов и интенсивности их излучения.
  3. Выходное напряжение – зависит от схемы соединения светодиодов и их количества.

Мощность номинальная рассчитывается по формуле:

где PLED – мощность одного диода (часто встречающиеся 0,35 А и 0,7 А),

N – количество диодов в схеме.

Мощность драйвера (указана на корпусе) должна быть больше расчетного значения на 20–30%. Pmax = 1,3*Pн. Мощность нагрузки зависит от цвета следующим образом:

  • красный диод имеет падение напряжения 1,9–2,4 В при 0,35 А. Мощность составит в среднем 0,75 Вт.
  • зеленый диод имеет падение напряжения 3,3–3,9 В при 0,35 А. Мощность составит в среднем 1,25 Вт.

Драйвером на 10 Вт можно запитать 13 красных или 8 зеленых светодиодов.

Существуют почти все цвета светодиодов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, белый. Величины падения напряжения можно посмотреть в техдокументации на диод.

Помогите определиться с мощностью драйвера!

Dezmanu » 29 авг 2012, 20:50

В Общем буду очень благодарен, если подскажите на счёт драйверов и светодиодов, а проблема вот в чём!

Заказал светодиоды 3HPD-3 (3 Вт)(Световой поток — 140-150 Люмен при токе 350 мА, 250-270 Люмен при токе 700 мА. Максимальный рабочий ток : — 1000 мА. Напряжение питания — 2,9-3,7 В. )

И к ним (так как особо не разбираюсь) драйверы LD-9 ШИМ led (Входное напряжение 3-18 В. Выходное напряжение — 3,2-3,7 В. Выходной ток: 1000-1200 мА)

Планировал подключать следующим образом — аккумулятор 18650 — драйвер — 1 светодиод 3 Вт.

Думал, что слабый драйвер погорит от перегрузки, а мощный подстраивает выходную мощность под нужды светодиода, но потом прочитал, что вроде как нет. Так вот подскажите будет это всё работать или накроется медным тазом и если всё же накроется, то как этого можно избежать без загромождения радиаторами светодиода, к примеру резитор последовательно диоду включить или 2-3 светодиода запаралелить?

Так же может кто расскажет как в принципе подбираются драйверы, выходной ток должен быть меньше максимального тока светодиода или равен или чуть больше номинального? Ну и может подскажите на примере нужный драйвер для выше приведенного светодиода или к примеру диода на 1 Вт.

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Invisible_Light » 29 авг 2012, 21:56

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

alexbor15 » 29 авг 2012, 22:30

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Алексей » 29 авг 2012, 22:48

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Dezmanu » 29 авг 2012, 22:53

Спасибо за разъяснения, но остались вопросы.

Пытаюсь собрать фонарик с нуля!
1. В смысле просто от паять нужное кол-во микросхем и всё? Больше ничего менять не надо? На схеме указанно только входное напряжение, а входного нет, это значит, что как на входе так и на выходе будет или стабилизируется до среднего значения, скажем если подам 4.5 вольта как на это отреагирует драйвер и диод соответственно?

2. Тот же вопрос по входному и выходному напряжению и требуется ли радиатор?

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Dezmanu » 29 авг 2012, 23:05

Аналогию с вёдрами не очень понял.

Читать еще:  Удлинительные провода для светодиодной ленты

А дальше вроде сообразил.

Тоесть если драйвер в пределах номинала диода, то всё нормально, если больше то накроется и тот и другой, так?

Форумы и так перерываю, и этот и другие, но пока не во всё въехал, потому и спрашиваю, чтобы на личном примере проще было сообразить. Про последовательно и параллельное примерно знаю, но лучше лишний раз спросить, чем потом выкидывать то, что могло ещё послужить.

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Invisible_Light » 29 авг 2012, 23:21

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

alexbor15 » 29 авг 2012, 23:28

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

kulibin » 30 авг 2012, 00:04

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Dezmanu » 30 авг 2012, 19:53

Ну так то да, я бы и не беспокоился на счёт этого, но если мне понадобиться 1 диод (в замен сгоревшего, мало-ли), то с доставкой выйдет не так уж и маленько. Поэтому как говориться лучше поздно, чем слишком поздно . Пока поэкспериментирую так сказать перестраховываясь, а дальше, как узнаю что к чему, по советам и из личного опыта, так следующую партию закажу более толково и того, что действительно нужно.

Хотя заказал 3 для пробы, один думаю погоды не сделает, подберу радиатор по больше да испытаю судьбу

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Dezmanu » 30 авг 2012, 20:36

Схемка действительно простейшая, что собственно и нужно, чтобы место не занимало да и цена заманчивая. Высокое напряжение подавать не планировал, рассчитывал запитать от двух 18650 3 А*ч (параллельно). Фонарь сухопутный и скорее походный, нужно чтобы как минимум часа 4-5 просветил, поэтому исходя из выше приведенного драйвера думаю собрать переключатель в 2 режима на 350 (для экономии аккума в случае необходимости) и на 700мА. Корпус пластиковый но с радиатором думаю проблем не возникнет, за несколько лет насобирал от компьютеров и телевизоров от 10 до 300 мм2, в крайнем случае медный с ЦП компа возьму, драйвер думаю приклеить к тому же радиатору, что и с.диод, наверное через слюду, на всякий случай.

На счёт сборки фонаря на других диодах и драйверах потом подумаю, сначало изучу возможности того, что скоро посылкой придёт (надеюсь )

Про 1.2. примерно представляю, а вот фразу про бездроссельные драйверы не очень понял.

К примеру если брать драйвер (микруху) он без дросселя и как я понял, подключив аккум скажем на 3000мА он выдать по параметрам 350мА, НО вы пишите, что ток на входе равен току на выходе (на диоде), тоесть получаеться на диод 3000мА пойдёт?

Чёт лёгкое недопонимание у меня опять, или после работы голова не варит совсем.

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Dezmanu » 30 авг 2012, 21:09

Спасибо, почитаю, как больше свободного времени будет. Документацию так-же стараюсь читать, однако не везде она присутствует и не всегда удается понять её сразу. Да и живое общение и ответы именно на интересующие вопросы помогают иногда куда лучше заумных книжек к примеру, вот скажем на сайте alled.ru про драйверы читал, кое что понял, а кое что допонял только после того как здесь спросил.

Раньше кстати читал редко, что-либо, действовал методом научного тыка (было откуда выпаять ещё кучку другую запчастей), от 1 вольта светодиоды запитывал через катушку с транзистором, к аккумуляторам 3,5-12 вольт подключал светодиоды 5мм через транзистор, некоторые до сих по работают без проблем. А вот при конструировании чего-то более стоящего и финансово подкрепленного, уже задумываться начал, что, куда и как.

Читать еще:  Выключатель света лада приора

«драйв уйдет в глухую самооборону от ваших шаловливых ручек,» Если бы все так могли и всегда, а то пока наэксперементируешься, разоришься нафиг!

Ну 100% выжать это ещё что, 150% другое дело , однако против истины не попрёшь — без знаний и опыта действительно пока лучше начать с малого, а там как карта ляжет

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Иван » 30 авг 2012, 21:23

[ рассчитывал запитать от двух 18650 3 А*ч (параллельно).

При такой величине напряжения ёмкость аккум-в будет использована не полностью.Стабилизация тока через светодиод будет толко при условии,если входное напряжение больше выходного (на светодиоде) на 0,4-1,0 В (зависит от величины выходного тока).

Аккум-ры включать последовательно.

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Invisible_Light » 30 авг 2012, 22:04

Re: Помогите определиться с мощностью драйвера!

Dezmanu » 30 авг 2012, 22:13

Иван писал(а): [ рассчитывал запитать от двух 18650 3 А*ч (параллельно).

При такой величине напряжения ёмкость аккум-в будет использована не полностью.Стабилизация тока через светодиод будет толко при условии,если входное напряжение больше выходного (на светодиоде) на 0,4-1,0 В (зависит от величины выходного тока).

Аккум-ры включать последовательно.

А это совет по драйверу в первом посте или в последнем? Если в первом то соглашусь, если в последнем, то я конечно ещё пока чайник, но.

Драйвер

Применение драйвера вместо трансформаторного блока обусловлено особенностями работы светодиода, как неотъемлемого элемента современного осветительного оборудования. Все дело в том, что любой светодиод является нелинейной нагрузкой, электрические параметры которого меняются в зависимости от условий работы.

Как видите, даже при незначительных колебаниях напряжения произойдет существенное изменение силы тока. Особенно явно такие перепады ощущают мощные светодиоды. Также в работе присутствует температурная зависимость, поэтому от нагревания элемента снижается падение напряжения, а ток при этом возрастает. Такой режим работы крайне негативно сказывается на работе светодиода, из-за чего он быстрее выходит со строя. Подключать его напрямую от сетевого выпрямителя нельзя, для чего и применяются драйверы.

Особенность светодиодного драйвера заключается в том, что он выдает одинаковый ток с выходного фильтра, несмотря на размер, подаваемого на вход напряжения. Конструктивно современные драйверы для подключения светодиодов могут выполняться как на транзисторах, так и на базе микросхемы. Второй вариант приобретает все большую популярность за счет лучших характеристик драйвера, более простого управления параметрами работы.

Ниже приведен пример схемы работы драйвера:

Здесь на вход выпрямителя сетевого напряжения VDS1 поступает переменная величина, далее выпрямленное напряжение в драйвере передается через сглаживающий конденсатор C1 и полуплечо R1 — R2 на микросхему BP9022. Последняя генерирует серию импульсов ШИМ и передает ее через трансформатор на выходной выпрямитель D2 и выходной фильтр R3 — C3, применяемый для стабилизации выходных параметров. Благодаря введению дополнительных резисторов в схему питания микросхемы, такой драйвер может регулировать значение мощности на выходе и управлять интенсивностью светового потока.

Q1 используется в качестве переменного резистора.
Q2 используется в качестве токового датчика, а R3-это установочный резистор, который приводит к закрыванию Q2, когда течет повышенный ток. Транзистор создаёт обратную связь, которая непрерывно отслеживает текущие параметры тока и держит его точно в заданном значении.

Эта схема настолько проста, что нет смысла собирать её на печатной плате. Просто подключите выводы деталей навесным монтажом.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector