Светодиодный драйвер — это мозг светодиодной системы освещения. Он обеспечивает преобразование мощности, регулирование нагрузки и защиту нижестоящих компонентов. Светодиодные драйверы также являются интерфейсами, с которыми интегрируются датчики и модули беспроводной связи для обеспечения взаимодействия человека и машины в приложениях интеллектуального освещения.
Разработка и внедрение светодиодной технологии во всем спектре применений в области освещения за последние несколько лет были потрясающими. Несмотря на присущую светодиодам высокую эффективность электрооптического преобразования, светодиодный светильник хорош настолько, насколько хорош его драйвер. Потенциал этой революционной технологии освещения может быть раскрыт только тогда, когда показатели производительности светодиодных драйверов будут последовательно соответствовать электрическим характеристикам светодиодного источника света. Светодиодная система освещения представляет собой синергетическую комбинацию источника света, светодиодных драйверов, систем терморегулирования и оптики. Будучи единственным компонентом, который оказывает существенное влияние на фотометрические характеристики и качество света светодиодов в системе освещения, драйверы играют решающую роль в более обширных и интенсивных применениях светодиодной технологии. Кстати, светодиодный драйвер от производителя вы можете приобрести на страницах специализированного сайта.
Что такое светодиодный драйвер?
Светодиодный драйвер — это электронное устройство, которое регулирует подачу питания на светодиод или цепочку (или вереницы) светодиодов. Светодиоды — это твердотельные полупроводниковые устройства, пропитанные или легированные слоями для создания p-n перехода. Когда ток протекает через легированные слои, дырки из p-области и электроны из n-области инжектируются в p-n переход. Они рекомбинируют, генерируя фотоны, которые мы воспринимаем как видимый свет. Преобразование тока в световой поток происходит почти линейно, увеличение входного тока позволяет большему количеству электронов и дырок рекомбинировать в p-n переходе и, следовательно, генерировать больше фотонов.
В отличие от обычных источников света, которые питаются непосредственно от источника переменного тока, светодиоды работают на входе постоянного тока или модулированном прямоугольном входе, поскольку диоды имеют полярность. Ввод сигнала переменного тока приведет к тому, что светодиод будет гореть только примерно половину времени, когда сигнал переменного тока имеет правильную полярность, и немедленно погаснет при отрицательном смещении. Следовательно, для стабильного освещения без мерцания к светодиодной матрице должна подаваться постоянная подача постоянного электрического тока на фиксированной мощности или переменной мощности в допустимом диапазоне.
Светодиодные драйверы обеспечивают интерфейс между источником питания (линия) и светодиодом (нагрузка), преобразуя входящую сетевую мощность переменного тока частотой 50 или 60 Гц при напряжениях, таких как 120 Вольт, 220 Вольт, 240 Вольт, 277 Вольт или 480 Вольт, в регулируемый выходной ток постоянного тока. Существуют драйверы, предназначенные для приема других типов источников питания, например, постоянного тока от микросетей постоянного тока или питания через Ethernet (PoE). Схема светодиодного драйвера должна быть защищена от скачков напряжения и других помех в сети переменного тока в пределах заданного расчетного диапазона, а также отфильтровывать гармоники в выходном токе, чтобы они не влияли на качество выходного сигнала светодиодного источника света. Драйвер — это не просто преобразователь мощности. Некоторые типы светодиодных драйверов оснащены дополнительной электроникой для обеспечения точного управления светоотдачей или для поддержки интеллектуального освещения.
Постоянный ток или постоянное напряжение?
Электрическая схема, которая регулирует поступающую мощность для обеспечения постоянного выходного напряжения, обычно называется источником питания, тогда как светодиодный драйвер в строгом смысле относится к электрической цепи, которая обеспечивает постоянный выходной ток. Сегодня «светодиодный драйвер» и «светодиодный источник питания» — это очень неоднозначные термины, которые используются взаимозаменяемо. Несмотря на терминологическую двусмысленность, мы не можем позволить себе пренебрегать внутренними различиями между схемами постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV) для регулирования нагрузки светодиодов.
Драйверы светодиодов постоянного тока обеспечивают постоянный ток (e.например, 50 мА, 100 мА, 175 мА, 350 мА, 525 мА, 700 мА или 1А), независимо от напряжения нагрузки, на светодиодный модуль в определенном диапазоне напряжений. Драйвер может питать один модуль со светодиодами, соединенными последовательно, или несколько светодиодных модулей, соединенных параллельно. Последовательное подключение предпочтительно в схемных архитектурах CC, поскольку оно гарантирует, что все светодиоды имеют одинаковый ток, протекающий через их полупроводниковые переходы, и светоотдача светодиодов равномерна. Для параллельного подключения нескольких светодиодных модулей требуется резистор в каждом светодиодном модуле, что приводит к снижению эффективности и плохому согласованию токов. Большинство драйверов CC можно запрограммировать на работу в диапазоне выходного тока для точного сопряжения между драйвером и конкретным светодиодным модулем. Светодиодные драйверы постоянного тока используются, когда световой поток не должен зависеть от колебаний входного напряжения. Они используются во многих типах осветительных приборов общего назначения, таких как светильники, трофферы, настольные / напольные лампы, уличные фонари и светильники с высоким уровнем освещенности, для которых приоритетными являются высокое качество тока и точный контроль мощности. Драйверы CC поддерживают как широтно-импульсную модуляцию (PWM), так и затемнение с уменьшением постоянного тока (CCR). Для работы источника питания в режиме CC обычно требуется защита от перенапряжения на случай возникновения чрезмерного сопротивления нагрузки или при отключении нагрузки.
Светодиодные драйверы постоянного напряжения предназначены для работы светодиодных модулей при фиксированном напряжении, обычно 12 В или 24 В. Каждый светодиодный модуль имеет свой собственный линейный или переключающий регулятор тока для ограничения тока с целью поддержания постоянной мощности. Обычно предпочтительно подавать постоянное напряжение на несколько светодиодных модулей или светильников, соединенных параллельно. Максимальное количество светодиодов или светодиодных модулей и прямое напряжение на них не должны превышать напряжение источника постоянного тока. Цепь переменного тока должна выдерживать рассеивание мощности при коротком замыкании нагрузки. Ограничители тока обычно имеют термическое отключение для защиты цепи, когда на ограничитель тока подается напряжение, превышающее максимально допустимое. Драйверы CV часто используются в системах низковольтного светодиодного освещения, где требуется простота группового подключения при параллельном управлении, например, для управления светодиодными лентами, светодиодными модулями для вывесок лайтбоксов. Драйверы постоянного напряжения могут быть затемнены только с помощью PWM.