Все о драйверах для светодиодов

Драйверы нужны для правильного питания светодиодов, их бесперебойной и эффективной службы. Они могут работать от сети 220 В и источников постоянного напряжения 9-36 В. Тому, кто умеет читать схемы и работать паяльником, несложно сделать надежный LED driver самостоятельно.

 LED-драйвер

Описание устройства и его функций

Для стабильной работы светодиодов, которые являются полупроводниковыми элементами, требуется ток.

Драйверы поддерживают стабильный ток в цепи и обеспечивают:

  • яркость свечения диодов;
  • защиту от перегрева и замыкания;
  • энергоэффективность;
  • долговечность.

Название «драйвер» придумано, чтобы не путать устройство с блоком питания, в работе которого главным параметром является напряжение.

Большинство приборов рассчитано на 30 тыс. часов работы. На работоспособность преобразователя негативно влияют:

  • скачки напряжения в сети;
  • высокая влажность;
  • перепады температур.

Действие этих факторов приводит к испарению электролита в сглаживающих конденсаторах, повышению уровня пульсаций на выходе и помехам.

Основные характеристики

К самым важным характеристикам драйверов относятся:

  1. Номинальный ток. Зависит от мощности и яркости источников света.
  2. Напряжение на выходе. Зависит от величины падения напряжения, количества и способа подключения элементов.
  3. Мощность. Зависит от цвета, общего числа и мощности LED-ламп.

Если через светодиоды разного цвета пропустить одинаковый ток, величина падения напряжения у них будет отличаться. Например, у зеленого при токе 350 мА она находится в пределах 3,3-3,9 В, а среднее значение мощности составляет 1,25 Вт. А у такого же светодиода красного цвета вольтовое падение будет в пределах — 1,9-2,4, мощность — 0,75 Вт.

Принцип работы

Драйвер может стабилизировать работу любого количества источников света, суммарное напряжение которых не выше заявленного, а подключенные диоды будут получать не больше того, которое указано в характеристиках прибора.

Принцип работы драйверов для светодиодов в устройствах линейного и импульсного типов отличается. В линейных, которые считаются простыми, процесс происходит плавно, за счет резистора или конденсатора, без создания электромагнитных помех.

Диоды включаются с нарастающей яркостью. В более сложных импульсных устройствах, работающих по принципу ШИМ-преобразования, в выходном канале создаются высокочастотные импульсы тока.

Сравнение линейных и импульсных драйверов

Виды светодиодных драйверов

Виды преобразователей делят на следующие группы:

  • по принципу работы;
  • по количеству подключаемых LED, которое может быть точным или произвольным (в соответствии с мощностью устройства).

Производители предлагают приборы с корпусом и без корпуса, с гальванической изоляцией, благодаря которой сигнал от цепи к цепи передается без непосредственного контакта между ними, а также без этой развязки. Первые варианты преобразователей надежнее, безопаснее и дороже.

Подбор правильного устройства

Драйвер нужно выбирать тщательно, потому что диоды требовательнее к источнику питания, чем другие излучатели света.

Так, при превышении тока на 20% срок службы люминесцентных ламп люстры не уменьшится, а характеристики светодиодов сильно ухудшатся.

Нужно учитывать:

  1. Совместимость с диодами. Это важно для качественного подключения и длительной работоспособности. Поскольку выбор драйверов ограничен, в первую очередь приобретают их, а уже потом LED-лампы.
  2. Основные параметры.
  3. Условия эксплуатации.
  4. Назначение источника света.

Параметры драйвера

Устройство не должно работать на повышенном токе: это сократит срок его службы. Так, если заявлен ток LED-ламп 350 мА, подойдет стабилизатор на 300-330 мА, т.е. максимально заявленная величина не является рабочей. Запас мощности должен составлять 25-30%.

Если прибор работает с неполной загрузкой, часть его мощности будет возвращаться в сеть, перегружая ее и провоцируя сбои питания.

В опциональном устройстве качественного импульсного прибора есть 2 конденсатора: электролитический (для сглаживания пульсаций) и керамический (для понижения ВЧ). Но такое сочетание встречается нечасто, особенно в массово выпускаемых китайских драйверах, к недостаткам которых также относятся:

  • плохая защита от колебаний в сети и перегрева;
  • сильные пульсации и помехи;
  • малый срок службы.

Схема подключения

Драйвер подключают к светодиодам с учетом полярности:

  1. К входным проводам (INPUT) подают питание. При постоянном напряжении вывод (помечен знаком «+») соединяют с положительным полюсом питающего источника. Если напряжение переменное, варианты подключения зависят от маркировки. «~» и «АС» означают, что полярность соблюдать не нужно. «L» и «N» означают, что фаза подается на вывод «L», на «N» — ноль.
  2. К выходным проводам (OUTPUT) подключают ленту светодиодов. Плюсовой провод соединяется с анодом первого светодиода, а минусовой — с катодом последнего. При этом анод последующего светодиода соединен с катодом предыдущего.

Схема подключения драйверов для светодиодов

Как сделать линейный драйвер самому

Своими руками можно собрать преобразователь любой мощности.

Необходимые материалы и инструменты:

  • паяльник мощностью 25-40 Вт (больше подойдет инструмент с керамическим нагревателем и необгораемым жалом);
  • паяльный флюс (лучше брать нейтральные вещества, например глицерин, канифоль, т.к. со временем он не окисляет контакты);
  • припой (самый надежный — олово);
  • тестер;
  • изолента или термоусадочная трубка;
  • монтажные провода в изоляции сечением 0,35-1 мм²;
  • небольшие кусачки и плоскогубцы.

Проще собрать линейный драйвер, если использовать микросхему LM317 или LM317Т.

Предварительно нужно:

  • рассчитать стабилизатор с помощью специального калькулятора, в который вводят величину силы тока, требуемой светильнику;
  • составить схему включения элементов;
  • подобрать радиатор охлаждения, т.к. от работы линейного регулятора перегревается вся конструкция.

Собирать устройство удобно на плате стеклотекстолита размером 6х4 см.

Устанавливают детали в таком порядке:

  • сначала микросхему LM317, затем самые мелкие элементы;
  • резистор — в последнюю очередь;
  • расстояние между выводами должно быть как можно меньше;
  • используют минимальное количество проводов.

Для уменьшения нагревания конструкции лучше отказаться от регулировки переменным сопротивлением и применять постоянный резистор. Его мощность рассчитывается по формуле: I² *R = Pвт (произведение силы тока в квадрате и сопротивления резистора).

Перед тем как подключить устройство к питающему источнику, нужно проверить правильность собранной схемы визуально и прибором. Самодельные драйверы могут работать долго, не уступая коммерческим моделям.

Ссылка на основную публикацию