LED-драйвери

 

18 березня 2022р.

Предмет: Сучасні види радіоелектронної апаратури.

Тема: Сучасні джерела живлення.

Урок 3,4. Функціональні схеми та особливості принципових схем. Технологія обслуговування,  регулювання та ремонту. 

Джерела живлення для світлодіодної електроніки:

Поняття мережевого драйвера і його призначення

Драйвер – електронний компонент, на який надходить напруга змінного струму, відбувається стабілізація і виходить напруга постійного струму. Тут важливо розуміти, що мова йде про отримання струму.

 

                                                                 

Головна характеристика перетворювача для світлодіодних освітлювальних приладів – вихідний струм. Для навантаження використовують допоміжні led-діоди або інші напівпровідники. Практично завжди драйвер живиться від промислової мережі 220 В, а діапазон напруги на виході починається від 2 – 3 і закінчується десятками Вольт. Щоб підключити три світлодіода на 3 Вт, необхідний електронний драйвер з вихідним напругою 9 – 21 В і струмом 780 мА. При невеликому навантаженні універсальний пристрій характеризується низьким коефіцієнтом корисної дії (ККД).

Для живлення фар транспортних засобів застосовують джерело з постійною напругою від 10 до 35 В. Якщо потужність невисока, драйвер необов’язковий, але потрібно відповідний резистор. Даний компонент – незамінна частина побутового вимикача, але при комутації led-діода до змінної мережі 220 В можна розраховувати на надійну і довговічну роботу.

Принцип роботи

Перетворювач виступає джерелом струму. Розберемося у відмінностях вироба від блоку живлення – джерела напруги.

На виході кожного перетворювача напруги маємо певну напругу, яка не пов’язана з навантаженням. Наприклад, якщо підключити до блоку живлення 12 В опір 40 Ом, через нього буде йти струм 300 мА. Якщо встановити два резистора паралельно, то в сумі вийде ток 600 мА, хоча напруга залишиться ідентичною.

Що стосується драйвера, він дає однаковий струм, незважаючи що змінюється в меншу або більшу сторону напруга. Візьміть резистор 30 Ом і з’єднайте його з драйвером на 225 мА. Напруга впаде до 12 В. Якщо виконати комутацію двох паралельно з’єднаних резисторів по 30 Ом кожний, ток все одно залишиться рівним 225 мА, але напруга зменшиться вдвічі – до 6 В.

Звідси висновок: якісний драйвер гарантує навантаженню заданий вихідний струм незалежно від мінливої напруги. В результаті led-діод при подачі напруги 5 В світитиме однаково яскраво в порівнянні з джерелом живлення на 10 В за умови збереження ідентичного струму.

Технічні характеристики

 Три головні характеристики:

• вихідний ампераж;
• робоча потужність;
• вихідний вольтаж.

Вихідна напруга розраховується виходячи зі схеми підключення до живлення і числа світлодіодів. Значення струму впливає на потужність і рівень світіння. Вихідного струму драйвера для led-діодів має бути достатньо для постійного і яскравого світіння.

Потужність вироби повинна бути вище сумарного значення всіх світлодіодів. Для розрахунку використовується формула P = P (led). X, де

• P (led) – потужність діода;
• X – число діодів.

Види драйверів

Існують дві основні категорії перетворювачів струму для світлодіодів – лінійного і імпульсного типів. На лінійному обладнанні вихід – генератор струму, що гарантує стабілізацію при будь-яких перепадах напруги. Компонент виконує плавне підстроювання без випромінювання електромагнітних хвиль високої частоти. Прості і дешеві вироби з ККД нижче 80%, що обмежує область використання до світлодіодів і стрічок малої потужності.

Принцип дії імпульсних драйверів складніше – на виході утворюється серія імпульсів струму високої частоти.

Частота появи імпульсів струму завжди постійна, але коефіцієнт заповнення може змінюватися в діапазоні 10 – 80%, що призводить до зміни значення вихідного струму. Компактні габарити і високий ККД (90 – 95%) зумовили широке поширення імпульсних драйверів. Їхній головний недолік – більша кількість електромагнітних перешкод (в порівнянні з лінійними).

На вартості драйвера позначається наявність або відсутність гальванічної розв’язки. В останньому випадку пристрої зазвичай дешевше, але надійність значно нижче через імовірність ураження струмом.

Дімміруемий драйвер

Діммер – пристрій, що дозволяє регулювати яскравість джерел світла. Більшість драйверів підтримують цю функцію. З їх допомогою знижується інтенсивність світла. Все це надає можливість зниження витрат на електроенергію і збільшення ресурсу окремих компонентів.

 Завдання: 1.Самостійно опрацювати матеріал з теми, скласти конспект.

Контрольні питання: 1. Вимоги до джерела живлення світлодіодів. 2. Принцип роботи LED-драйвера. 

Відповіді на контрольні питання надсилайте на електронну пошту: honor7valera@gmail.com