LED-драйвер: принцип работы, характеристики, производители
LED-драйвер (контроллер) — устройство, обеспечивающее стабильность тока при электроснабжении светодиодов и поддерживающее постоянный уровень яркости. Функцию защиты светодиодов от перегорания из-за превышенного напряжения выполняет резистор.Контроллеры для организации подсветки на улице и в помещении поставляются в алюминиевом, металлическом, пластмассовом корпусе, который имеет отверстия либо ребра для охлаждения и отвода тепла.
Корпус выполняется неразборным либо разборным с креплением на болтах. Контроллеры размещаться горизонтально и вертикально. Существует отдельная категория LED-драйверов, предназначенных для промышленного использования производителями светодиодных приборов освещения. Компоненты выполнены на отдельной плате или собраны в закрытый блок. В таком виде устройства устанавливаются в корпус светотехники.
Принцип работы LED-драйвера
Драйвер выполняет роль трансформатора и преобразует высокое напряжение стандартной бытовой сети 220В/50Гц в низковольтное 12В или 24В. В случае возникновения резких скачков напряжения в питающей сети драйвер стабилизирует его, обеспечивая оптимальный режим работы светодиодных потребителей и подавая на них стабильный ток. Поддержание постоянного тока необходимо и при температурных колебаниях окружающей среды. Рост температуры вызывает повышение тока, что приводит к повреждению светодиода.
Характеристики драйверов
По мощности LED-драйвера выпускаются следующих видов:
- 20-60 Вт — устройства в пластмассовом корпусе;
- 100-150 Вт — изделия в алюминиевом и металлическом корпусе.
Выходной ток может составлять от 150 мА до 700 мА. Обозначение класса защиты IP66 указывает, что драйвер может эксплуатироваться во влажной среде (вплоть до 100% влажности). Токопроводящие элементы таких устройств залиты компаундом, который предотвращает попадание влаги, возникновение короткого замыкания, повреждение контроллера.
Способы подключения драйвера
Подключение потребителей к контроллеру можно производить 2 способами:
- Последовательно. Через цепь подключенных диодов проходит один и тот же ток, поэтому яркость на всех светодиодах одинаковая. Минус этого способа заключается в том, что при большом количестве светодиодов понадобится драйвер высокой мощности.
- Параллельно. На аналогичное количество потребителей с такими же параметрами, как в первом случае, потребуется драйвер меньшей мощности. Части разделенной цепи будут светить неравномерно из-за разброса светодиодных параметров.
Виды LED-драйверов
В зависимости от типа устройства и области применения драйверы производятся 2 типов:
- Линейные. Недорогие устройства, плавно выравнивающие ток при неустойчивом напряжении. Во время работы такие драйверы выделяют большое количество тепла и не пригодны для источников света с высокой мощностью.
- Импульсные. Функционируют по принципу широтно-импульсной модуляции — значение тока зависит от длительности импульса в сравнении с количеством его повторений. Изделия имеют малые габариты и способны работать с большим диапазоном колебаний входного напряжения.
Производители драйверов
На российском рынке представлены LED-драйвера следующих производителей:
- Mean Well. Тайваньский поставщик, предлагающий широкую линейку устройств для питания светодиодных приборов. Изделия отличаются высоким качеством и заводской гарантией 3-5 лет.
- Monolithic Power Systems. Американский разработчик высокоинтегрированных драйверов — компактных и легких. Компания имеет большой опыт в разработке интегральных схем, применяет инновационные технологии, ориентируется на опыт конечного применения продуктов.
- Inventronics. Совместное китайско-американское предприятие, ориентирующееся на внедрение новых разработок. Выпускает драйвера в том числе и для промышленного использования при производстве светодиодных светильников.
- Tridonc. Австралийский производитель, который известен как поставщик контроллеров для бытового использования и создания трековых систем, даунлайтов.
- Ирбис. Российский бренд, выпускающий драйвера с учетом качества отечественных электросетей. Разработаны модели для эксплуатации в различных географических поясах при любых температурах.
Надежность драйверов
Как никакие другие источники освещения, светодиодные ленты и светильники крайне требовательны к источникам питания и току. Например, эксплуатация люминесцентной лампы с превышенным на 20% током не вызовет существенного ухудшения технических характеристик. При таких же условиях эксплуатации светодиодных приборов их срок службы уменьшится многократно. Надежный драйвер защитит светодиоды от повреждения и преждевременного выхода из строя.
Драйвер светодиодной лампы: что это такое и какие есть виды?
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.
Типы драйверов светодиодных ламп
Linear
Linear, или просто линейный драйвер, является самым простым и дешевым драйвером. На его плате присутствуют только самые необходимые элементы. Основная его функция – преобразование переменного тока в постоянный, он не защищает светодиоды от перепадов напряжения в сети. Чаще всего этот тип драйвера используется в лампах, в которых недостаточно места для размещения более сложных типов драйверов и в маломощных лампах. Например, Linear драйвер часто используют в филаментных лампах.
Linear драйвер – это плата с электронными компонентами, которая преобразовывает переменный ток в постоянный.
Constant Linear драйвер.
Linear IC
Linear IC драйвер (Integrated Circuit — интегральная микросхема) отличается наличием простой IC микросхемы. Такой драйвер защищает лампу от перепадов напряжения в узком диапазоне, но не от перепадов силы тока и всё ещё является бюджетным решением для LED лампы. Linear IC драйвера используются во всех типах светодиодных ламп и светильников.
Linear IC драйвер – это плата с электронными компонентами, преобразовывающая переменный ток в постоянный и содержащая микросхему стабилизирующую напряжение.
DoB Linear IC драйвер.
IC
Самый сложный – это IC драйвер . В нём больше всего компонентов что делает его более массивным, но и более надёжным в работе. Наличие IC микросхемы позволяет драйверу контролировать не только поступающее на светодиоды напряжение, но и силу тока. Высокочастотный EMC-фильтр устраняет помехи, создающиеся при преобразовании тока, а трансформатор (или катушка) снижает входящее напряжение до уровня, необходимого для стабильной работы светодиодов. Такой драйвер обеспечивает продолжительную работу светодиодной лампы и используется во всех видах лампочек и светильников.
IC драйвер – это плата с электронными компонентами, которая преобразует переменный ток в постоянный и содержит микросхему, стабилизирующую входящее напряжение и силу тока.
Constant IC драйвер с компонентами, размещёнными на одной стороне платы.
Электронные компоненты IC драйвера могут быть расположены как на одной стороне платы, так и на обеих. Размещение на обеих сторонах обеспечивает лучшее охлаждение компонентов и увеличивает срок их службы.
Constant IC драйвер с компонентами, размещёнными на разных сторонах платы.
Способ монтажа драйвера
Сам драйвер может быть соединен со светодиодной платой двумя способами: DoB и Constant.
DoB
DoB (Driver on Board) означает “драйвер на плате”. При таком способе монтажа большая часть или все элементы драйвера наносятся на плату со светодиодами, а не на отдельную. DoB драйвера более бюджетные и позволяют сэкономить место в корпусе лампы, однако размещение драйвера на плате со светодиодами приводит к перегреванию элементов. Поэтому лампы с драйверами DoB по сравнению с лампами с драйвером Constant имеют меньший срок эксплуатации.
Способ DoB встречается практически во всех LED лампочках и светильниках из-за его дешёвого производства. Однако для многих LED светильников с компактным корпусом (таких как прожекторы) способ DoB является единственным возможным решением.
Драйвер DoB – это драйвер, электронные компоненты которого установлены на плату со светодиодами.
DoB Linear IC драйвер.
Constant
Constant, или встречается название Isolated (изолированный), драйвер – это также драйвер, электронные компоненты которого нанесены на отдельную плату, а не на плату со светодиодами. Такой способ установки более дорогостоящий и требует дополнительного места, но обеспечивает лучшее охлаждение светильника и продлевает срок его службы.
Способ Constant встречается в филаментных лампах, водонепроницаемых ЖКХ светильниках, мебельных светильниках.
Драйвер Constant – это драйвер, который расположен отдельно от платы со светодиодами.
Constant IC драйвер.
Важно запомнить, что IC, Linear IC и Linear — это типы драйвера, а DoB и Constant — это способы его размещения.
Самым надёжным, но и дорогим вариантом является Constant IC драйвер. С ним лампа будет работать не один год и проявлять устойчивость не только к перепадам напряжения в сети в широком диапазоне, но и к перепадам силы тока.
Драйвер для светодиодов и светодиодных светильников: доступно о сложном
Статья отвечает на многочисленные вопросы покупателей по драйверам для светодиодов и светодиодных светильников. Специалисты «Ледрус» рассказывают о назначении, принципе работы и видах драйверов, объясняют как правильно выбрать блок преобразователя AC/DC под свои задачи, дают рекомендации по ремонту своими руками.
Что такое драйвер?
Драйвер для светодиодов – это специализированный блок питания (преобразователь), работающий от электросети 220 В и обеспечивающий подключенную нагрузку нормированным стабилизированным током. Специфика этого вида устройств определяется зависимостью яркости светодиодов от тока, а не от напряжения. Постоянное напряжение на выходе «плавает» в пределах заданного диапазона, который указывается в паспорте изделия в формате минимального-максимального значения. Например, драйвер светодиодного светильника 220 В, изображенный на фото выдает 20-36 В DC, ток 250 мА при мощности 9 Вт.
Значения параметров, рассчитываемые производителями светодиодной продукции гарантируют равномерность яркостных характеристик светоизлучающих элементов и предотвращают ускоренную деградацию полупроводниковых кристаллов.
Принцип работы драйвера
Под принципом работы LED-драйвера понимается поддержание стабильного выходного тока при колебаниях уровня выходного напряжения. Сравним обычный блок питания и лед драйвер для светодиодных светильников. При подключении к блоку питания с выходом на 12 В одной лампы 12 В (5 Вт), выходной ток будет равен 0,42 А. Если добавить еще одну лампу, то ток увеличится в два раза, а напряжение не изменится. Иная ситуация при работе драйвера. К примеру, имеем устройство с характеристиками: ток 300 мА, мощность 3 Вт. К такому преобразователю можно подключить несколько светодиодов с суммарным падением напряжения не более 10 вольт. В зависимости от количества светодиодов напряжение будет изменяться в некоторых пределах, но величина тока останется неизменной.
Виды драйверов
Познакомимся с разными типами светодиодных драйверов, которые можно купить в интернет-магазине «Ледрус». Предлагаемые модели отличаются способом стабилизации тока, наличием функции диммирования и целевым назначением. Рассмотрим реальные схемы блоков электропитания светодиодных светильников и светодиодов, особенности, преимущества и недостатки всех вариантов.
Линейные драйверы.
Плюсы: плавность регулировки, не генерирует электромагнитные помехи, недорогая цена.
Минусы: КПД менее 80%, небольшая мощность, сильный нагрев.
Поясним линейный способ стабилизации тока на примере простейшей схемы, собранной из базовых электронных элементов. 
Изменяя сопротивление резистора R, подбираем величину тока, требуемого для свечения светодиода. При уменьшении или увеличении напряжения изменяем сопротивление и поддерживаем стабильное значение тока. Этот алгоритм демонстрирует работу линейного стабилизатора. В реальных схемах роль переменного резистора играет целый набор электронных компонентов, моментально устраняющий отклонение тока от заданного номинала. Перед нами типовая схема линейного LED driver от производителя Maxim с выходным каскадом, собранном на генераторе тока с полевым p-канальным транзистором. 
Для задания рабочего тока использован резистор RSENSE (датчик тока). Падение напряжения на нем определяет величину выходного напряжения дифференциального усилителя DIFF AMP, поступающего на вход регулирующего усилителя IREG. В этом усилителе напряжение сравнивается с опорным сигналом для формирования потенциала управления выходным транзистором, который работает в линейном режиме и поддерживает стабильность тока.
Импульсные драйверы.
Плюсы: КПД свыше 95%, высокая мощность.
Минусы: создает высокочастотные помехи. И вновь внимание на самое простое схемное решение, демонстрирующее работу импульсного блока питания для LED. 
Видим, что резистор отсутствует, но добавились кнопка КН и конденсатор С. После подачи электропитания нажимается кнопка. Конденсатор заряжается до рабочего напряжения, светодиод начинает излучать свет. Кнопка отпускается, конденсатор разряжается. При критическом снижении тока кнопка нажимается вновь для подзарядки конденсатора. Светодиод горит с одинаковой яркостью при постоянных манипуляциях с кнопкой. Чем выше величина напряжения, тем короче нажатие. Вкратце в этом и состоит принцип широтно-импульсной модуляции для стабилизации тока. Посмотрим на схему импульсного LED-driver с ШИМ. 
Основой решения является микросхема с двумя операционными усилителями, к которой добавлены внешние компоненты. С помощью микросхемы реализованы генератор ШИМ и формирователь управляющих сигналов.
Драйверы для светодиодных лент
Посмотрите на фото светодиодной ленты. Видны резисторы, предназначенные для ограничения тока. Их номинал подбирается так, чтобы при напряжении 12 В или 24 В ток был равен номинальному. Поэтому, блок питания должен поддерживать постоянную величину входного напряжения, а о токе позаботятся токоограничивающие резисторы.
Понятно, что функционал драйвера для светодиодной ленты отличается от ранее рассмотренных блоков питания для светодиодов и LED-светильников.
Диммируемые драйверы
Диммируемый блок питания светодиодов регулирует яркость свечения за счет изменения характеристик тока. Обычно функция диммирования добавляется в схему импульсных преобразователей, использующих ШИМ регулирование. Примеры диммируемого драйвера для светодиодного светильника можно увидеть на рисунках. Отметим, что применяемые микросхемы позволяют осуществлять плавную или импульсную регулировку.
Интересно: при задействовании ШИМ-регулировки наблюдается изменение цвета свечения. Например, белый светодиод меняет цвет на желтоватый или синий, в зависимости от повышения или уменьшения выходной мощности.
Как правильно выбрать драйвер?
Проблема выбора встроенного драйвера питания лед светильника или светодиода появляется, как правило, в случае выхода этого устройства из строя. Правильным решением станет поиск блока питания с аналогичными характеристиками. Для этого смотрим параметры, указанные на корпусе прибора. Нас интересуют: входное и выходное напряжение, ток и мощность. Например: 
Записываем параметры и ищем подходящий аналог. Можно свести затраты времени до минимума, обратившись к менеджеру «Ледрус». Разберем другой случай. Вам требуется подобрать драйвер, чтобы запитать шесть последовательно соединенных светоизлучающих диодов. В описании светодиодов обычно указывается величина падения напряжения при номинальном токовом параметре. Допустим, это 3 В при 350 мА. Суммарное падение U общ будет равно 15 В. Общая потребляемая мощность – 6,3 Вт, а с учетом запаса по мощности 20-30% – 8 Вт. Следовательно, оптимальным вариантом будет вот этот лед-драйвер: 
Аналогично можно выбрать блок питания для LED-светильника, зная его основные параметры.
Как выполнить ремонт драйвера своими руками?
В нашей стране много радиолюбителей, самостоятельно собирающих и ремонтирующих электронные приборы. Разумеется, для них не составит труда отыскать неисправность и качественно устранить ее. Однако, обычный человек, не разбирающийся в электронике, не имеющий навыков ремонта и нужного оборудования, вряд ли сможет выполнить ремонт драйвера своими руками.
Да в этом и нет особой необходимости. Стоимость нового преобразователя для светодиодов и лед-светильников весьма невелика. Можно купить нужное изделие без особого урона для своего бюджета. А замену и подключение драйвера светодиодного светильника несложно выполнить самостоятельно, согласно заводской маркировки проводов.
Воспользуйтесь консультацией специалиста
Свяжитесь с менеджером «Ледрус», чтобы получить грамотную консультацию по драйверам для светодиодной продукции. В нашем интернет-магазине Вы обязательно найдете блок питания с требуемыми параметрами для светодиодов, светильников и светодиодных лент.
Драйвер для светодиодов: принцип работы
- 09 февраля 2017 13:27:39
- Отзывы :
- Просмотров: 56850
В этой статье мы расскажем чем отличается драйвер для светодиодов от блока питания, какой принцип работы в основе стандартных драйверов, а также в чем преимущества и недостатки каждого из этих элементов питания.
Отличия блока питания от драйвера для светодиодов
Блок питания , просто даже судя по его названию, это отдельный функциональный элемент какой-либо цепи, отвечающий за подачу питания на те или иные приборы. Блок питания может иметь различные показатели мощности, напряжения и силы тока, выдаваемых на выходе. И именно напряжение является фактически основным параметром. В свою очередь драйвер для питания светодиодов выполняет фактически ту же функцию, но основным отличием является то, что драйвер отвечает за стабильную силу выдаваемого тока. В случае со светодиодами это достаточно важный момент. Так как оба эти элемента, и блок питания и драйвер, выполняют схожую функцию, их достаточно часто путают. Как раз в маркетинговых целях и было придумано отдельное название «драйвер», чтобы максимально разграничить эти два устройства.
В силу того, что большинство электроприборов работает от 220 В и подключаются к стандартной розетке, мы не привыкли задумываться о потребляемом токе. В случае же с подключением светодиодов, светодиодных лент и прочей подобной осветительной техники — это фактически самый важный параметр.
Блок питания
Рассмотрим отличия в работе блоков питания и драйвера для светодиодов на простом примере. Блок питания, как мы выяснили, отвечает за стабильное выходное напряжение. Значит, если к блоку питания с выходным напряжением 12 В подключить, например, одну лампу 12 вольт 5 ватт, то она потребует 0,42 А тока (5 / 12 = 0,42 А). Если подключить 2 такие лампы, то блок питания вынужден будет для обеспечения 12 вольт для каждой лампы, выдать ток в два раза больший. И так далее. Если неправильно рассчитать нагрузку на блок питания, он будет продолжать работать и выдавать стабильное напряжение, но со временем это может привести к его перегреву, выходу из строя, а может быть и к пожару.
Драйвер для светодиодов
С драйвером для светодиодов все несколько иначе. В его задачи входит вывод в цепь стабильного тока и что бы вы ни подключили к драйверу, ток не будет больше, чем тот, на который рассчитан драйвер. Например, у вас есть драйвер с параметрами мощности 3 ватта и тока 300 мА. Соответственно, напряжение, которое он сможет выдать равняется 10 вольтам (3 / 0,3 = 10). Такой драйвер сможет контролировать работу любого количества светодиодов, суммарное напряжение которых не превышает 10 вольт, а заявленный рабочий ток составляет 300 мА. Если подключить к нему диоды с рабочим током 700 мА, они все равно будут получать не более 300 мА.
Это помогает обезопасить светодиоды от перегрева, обеспечить более стабильную их работу, а как следствие, значительно увеличивает срок их службы.
Основные виды драйверов
В продаже на сегодняшний день вы можете найти два вида драйверов. Одни из них рассчитаны на любое количество светодиодов (главное, чтобы суммарная мощность их не превышала заявленной). Другие служат для подключения строгого определенного количества диодов. Именно этот момент стоит учитывать при выборе конкретного драйвера.
Также драйверы можно разделить по типу их конструкции и принципу работы. Существуют драйверы на основе резистора, конденсаторной схемы, микросхемы LM317, микросхемы HV9910, драйверы с низковольтным входом и сетевые драйверы. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки, свой КПД и особенности подключения.
Выбор и покупка драйвера для светодиодов
Для того, чтобы обеспечить качественное подключение светодиодов, а также гарантировать их полную совместимость с драйвером и долговечность работы, Вам необходимо приобретать диоды и драйвер строго в связке, подбирая их максимально совместимыми друг к другу. Также при выборе драйвера обязательно стоит учитывать условия, в которых он будет работать и конкретные задачи, которые будут выполнять светодиоды, подключенные к нему.
Стоит заметить, что приобретая драйвер для светодиодов и сами диоды, многие покупатели ошибочно воспринимают максимальный заявленный уровень тока как рабочий. Например, если рабочий ток светодиодов 350 мА, то это максимальный показатель. Следовательно, в качестве источника питания стоит использовать драйвер с током 300-330 мА. Работа на повышенном токе, возможно, и не спровоцирует выход светодиодов из строя, но может значительно сократить срок их службы.