Что такое драйвер для светодиодов и как подобрать нужный

LED прожекторы появились сравнительно недавно. Особенно активно они применяются при устройстве уличного освещения. Дешевые китайские изделия доступны практически каждому владельцу частного дома. Эти осветительные приборы на самом деле эффективные, свечение ровное и яркое, экономится электроэнергия.

Состав схемы драйвера для прожектора на 50 Вт не отличается от схем маломощных осветительных приборов. Основное отличие – замена COB диодов SMD светодиодами, позволяющими лучше отводить избыток тепла. При наличии минимума знаний в электрике неисправный прожектор можно починить. Некоторые умельцы делают подобные приборы своими руками и утверждают, что сумели сэкономить.

Электрическая схема драйвера светодиодного прожектора

Состав схемы драйвера светодиодного прожектора от мощности практически не зависит.

Блок питания состоит из:

• предохранителя (на входе);
• LC-фильтра;
• диодного моста;
• электролитического конденсатора;
• ограничивающих ток резисторов;
• стабилитрона;
• трансформатора;
• диода;
• полевого транзистора;
• резисторов в месте соединения с матрицей.

В состав LC-фильтра входят конденсаторы с нулевым сопротивлением и катушки индуктивности. Его назначение – задержать токи одной частоты и пропустить/затушить токи другой. После фильтрации поток выпрямляет диодный мост и сглаживает конденсатор. На выводе из него напряжение постоянное.

Стабилитрон предназначен для поставки светодиодам питания 9 вольт, поэтому является главным элементом драйвера.

От электролитического конденсатора на входе ток (кроме резисторов) поступает так же на трансформатор. При появлении тока на первичной обмотке образуется напряжение на второй. Его выпрямляет диод и сглаживает конденсатор. Далее ток передается на полевой транзистор (в виде импульсов с высокой частотой) с сопротивлением, близким к нулю. Характеристики электротока для диодов определяются резисторами.

Драйвер выдает мощность, на которую рассчитан. Если купить дешевый LED светильник на 50 ватт, в процессе эксплуатации он может выдавать всего 30-40 W. Часто оказывается, что в схеме недостаточно элементов. Без них оборудование не может работать устойчиво.

Китайские производители применяют низкокачественные компоненты. В результате «вспучиваются» конденсаторы и диоды, входящие в состав мостика на входе, высокочастотные диоды на выходе. Если вышел из строя стабилитрон, диоды перестают функционировать.

Внимание! Именно драйверы чаще всего являются причиной различных отклонений в работе LED светильников.

Причина перегорания светодиодной матрицы в прожекторе

Существую 2 вида светодиодов для прожекторов:

• СОД матрицы, в состав которых может входить несколько сотен одноваттных кристаллов, залитых люминофором;
• кластеры из сверхярких SMD с мощностью 0,5

Цена СОД модулей на 30-40% ниже, чем кластеров с SMD, а срок эксплуатации короче на 3-4 года. Элементы СОД матрицы соединяются в линейки при помощи тонких проводков, которые при перегреве рвутся. SMD обладают одинаковыми параметрами, впаиваются отдельно, обеспечивают более ровное и мощное освещение.

Матрица (кластер) может выйти из строя по различным причинам:

• некачественные соединения от входа до блока питания или от драйвера до светодиодного модуля, вызывающие короткое замыкание;
• в мощном фонаре нарушается тепловой баланс, люминофор деградирует, соединительные проводки рвутся, кристаллы выгорают;
• в СОД кластере плохо пропаяны контактные площадки, при разрыве контакта одним кристаллом перестает работать вся цепь;
• низкое качество корпуса или отсутствие под матрицей состава, отводящего избыток тепла.

Хуже всего, если соединительный провод не перегорел полностью. LED светильник 50 W начинает моргать, из-за повышенного тока на работающих линейках начинают разрушаться исправные кристаллы. Теоретически так может продолжаться до выхода из строя последней линейки. На практике срабатывает защита от повышенного напряжения.

Некачественные корпусы встречаются в основном в изделиях китайских производителей. На производстве используется сплав алюминия, часть корпуса у радиатора не шлифуется, теплопроводная паста не наносится на всю площадь матрицы. Диодный модуль к корпусу прижимается не плотно, кристаллы выгорают из-за слишком высокой температуры.

Внимание! При покупке китайского LED светильника 50 W перед установкой желательно его разобрать, открутить диодный модуль, удалить пасту, зачистить корпус наждачкой, нанести новый слой пасты и прикрутить модуль на место. Не помешает изучить схему драйвера, чтобы определить, все ли элементы присутствуют.

Ремонт светодиодного прожектора на 50 ватт

Перед тем, как снимать LED прожектор 50 W с места установки и разбирать, следует проверить причины неисправности, не связанные с внутренним содержанием:

• установленный режим свечения;
• присоединение выключателя с подсветкой;
• исправность сенсора движения;
• правильность подключения проводов;
• исправность проводки (отсутствие разрывов жилы).

Читайте также  7 правил, как выбрать уличный светодиодный прожектор

Если LED прожектор 50 W дешевый, производитель мог сэкономить подключением к одной кнопке фотореле несколько функций. Для выяснения режима необходимо несколько раз включить и выключить светильник, чтобы определить, как он работает.

Если выключатель оснащен подсветкой, свет через определенное время мигает, хотя светильник выключен. Это явление вызывает встроенный светодиод, который не может при выключении полностью прервать цепь. Тока хватает на запуск, но не достаточно для полноценной работы. Поэтому при установке уличного LED фонаря нужно подсоединить к нему традиционный выключатель или оснастить прибор с подсветкой резистором/конденсатором.

Сенсор движения вызывает мерцание, если он предназначен для другого вида ламп. Любой прибор нуждается в питании. Даже, если свет выключен, в цепи есть небольшое напряжение. Его достаточно для того, чтобы включить светодиод (лампа накаливания на это явление не реагирует). Этой проблемы можно избежать, если купить осветительный прибор со встроенным сенсором. Но это не выгодно, если к одному датчику движения необходимо подключить несколько LED светильников.

Некорректную работу вызывает так же неверное подключение к осветительному прибору дополнительного оборудования.

Если жила провода разорвана не полностью, лампа потухает, она будет мигает. То же самое происходит и при плохом соединении отрезков проводки или размещении в одной штробе нескольких проводов.

Все перечисленные выше отклонения (кроме проводки) характерны для дешевых осветительных приборов. В дорогие LED светильники встраивается балласт, гасящий блуждающие токи, и механизм плавного запуска. Отсутствие балласта проявляется как мерцание в жару или при слишком низких температурах из-за неравномерного охлаждения или прогревания драйвера. Диоды долго запускаются и долго затухают.

Если при проверке оказалось, что все в порядке, требуется вскрытие корпуса прожектора, чтобы осмотреть печатную плату. Неисправные или исключенные из схемы конденсаторы, транзисторы и резисторы определяются визуально. Полевой транзистор и диоды необходимо прозвонить. Все эти детали легко выпаиваются и припаиваются.

Заменить матрицу СОД или чипы SMD сложнее. Стоимость диодного модуля может составлять половину от цены осветительного прибора, и подобрать его сложно из-за отсутствия маркировки.

Если диоды имеются, задача упрощается. Старый модуль необходимо открутить, убрать с корпуса проводящую тепло пасту, зачистить поверхность и прикрутить новый, не нарушая форму. Используются только те винты, которыми была прикручена старая матрица. Особое внимание следует уделить полярности.

Модуль обязательно меняется при выгорании хотя бы одного кристалла. Если этого не сделать, он выгорит полностью, вероятен выход из строя драйвера.

Чипы SMD выпаять и припаять сложнее. Они очень маленькие, поэтому требуется микропаяльник и большой опыт в выполнении подобных работ.

LED-прожектор на 50 W своими руками

Самый простой вариант для сборки – купить дешевый галогеновый фонарь китайского производства или корпус (если повезет, его можно найти в специализированном магазине). Для мощного LED светильника требуется качественный отвод избытка тепла, поэтому необходим алюминиевый радиатор, который крепится на корпусе.

Лампу можно купить или сделать, последний вариант дешевле. Самостоятельно можно собрать матрицу с питанием 12 В или 220 В из отдельных светодиодов на 10 ватт и установить в цоколь неисправной галогенной лампы.

Читайте также  Почему моргает светодиодный прожектор: поиск причин

Необходимые для схемы материалы:

• 5 светодиодов;
• медный провод;
• суперклей;
• резисторы;
• листовой алюминий (можно использовать банку от газированного напитка или пива);
• паяльник, дырокол и молоток.

Для подсчета количества резисторов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами.

Последовательность действий:

• удаление из галогенки стекла и замазки;
• выбивание штырьков с посадочных мест;
• создание картонной платы для изготовления светодиодной матрицы светильника согласно количеству SMD чипов;
• вырезание куска алюминия, соответствующего плате;
• создание отверстий на алюминиевом листе;
• приклеивание на алюминиевый лист бумажной платы.

Склеенный трафарет устанавливается на подставку, в отверстия вставляются чипы. Ножки катодов подгибаются к ножкам анодов. Далее  диоды склеиваются и спаиваются (для подключения драйвера одна плюсовая и одна минусовая ножка оставляются свободными). К минусовым выводам припаиваются резисторы, к свободным ножкам – медный провод. Полученный диск помещается на отражатель и приклеивается. Чтобы проверить работоспособность, лампочка подключается к источнику питания на 12 В.

Пошаговая инструкция сборки LED прожектора:

• удаление из корпуса патрона;
• установка на герметик патрона модуля;
• вывод проводов;
• установка стекла и герметизация контура;
• подключение к сети.

Светильник можно дополнить сенсором движения и фотореле, установить козырек, защищающий от осадков.

Это не единственный вариант изготовления LED прожектора своими руками. Существует другая простая схема, которую можно использовать при наличии неисправного блока питания стационарного компьютера.

Потребуется:

• 9 SMD чипов на 10 ватт;
• блок питания;
• радиатор;
• предохранитель;
• диодный мост;
• конденсаторы на 400 вольт;
• конденсаторы 2 х 470мкф и 2 х 560мкф по 200вольт;
• плата 3х3.

Все детали выпаиваются из блока питания и процессора компьютера.

Чипы приклеиваются к плате суперклеем. Радиатор прикручивается шурупами, отражатель – из СД-диска. При температуре 40оС мощность 56,4 W.

Третий вариант схемы требует наличия в доме корпуса неисправного прожектора. Дополнительно нужна пластина из алюминия и фольгированный стеклотекстолит (для создания радиатора). Светодиоды SMD 5050 (100 шт.). Все детали для драйвера можно купить в офлайн и онлайн магазинах радиоэлектронных товаров.

Требуется умение изготовить печатную плату при помощи лазерного принтера и работать с паяльником.

Схема драйвера:

• конденсатор 1 мкФ параллельно с резистором 1 МОм на входе;
• диодный мост (4 диода 1 А, 1000 В);
• полярный конденсатор 10 мкФ.

Отверстия на печатной плате располагаются в 2 ряда (по 50 чипов).

Сборка начинается с припаивания чипов на плату при помощи паяльника или паяльной станции. Далее мультиметром проверяется работа каждого чипа.

Следующий этап – пайка блока питания в соответствии со схемой с последующей изоляцией оголенных участков проводов термоусадочной трубкой. После проверки работоспособности собирается осветительный прибор.

Алюминиевый радиатор делается в форме уголка. Одна его полка прилегает к внутренней стенке, вторая используется для крепления диодного модуля. Перед креплением на поверхность наносится термопаста.

Основные выводы

Выбор уличных светодиодных осветительных приборов огромный, их устройство практически не зависит от мощности. При покупке дешевых моделей стоит учесть, что в ближайшее время может потребоваться ремонт.

Причинами неисправности служат как недоработки производителя, так ошибки при установке.

Если повреждения незначительные, важно правильно подобрать заменяемые детали (не только по мощности, но и по току).

Ремонтом заниматься целесообразно, если его стоимость не превышает цену нового прибора.

Самое уязвимое место светодиодного прожектора – блок питания.

Чтобы не ломать голову, какой драйвер купить, его делают своими руками. Это позволяет учесть параметры напряжения и мощности. Вариантов изготовления можно найти множество, оптимальный выбирается в зависимости от конкретных обстоятельств. При наличии в доме неисправного компьютера и корпуса нерабочего источника света расходы минимальные.

На что обратить внимание перед покупкой драйвера?

1. Мощность

Мощность драйвера должна совпадать с мощностью прожектора, точнее, матрицы в прожекторе. Не стоит ориентироваться на мощность, указанную на корпусе прожектора! Нам многократно привозили в ремонт прожектора, гордо в полкорпуса промаркированные 50W с 30-и ваттными драйвером и матрицей внутри. Установка 50-и ваттного драйвера в такое изделие ничем хорошим не кончится. Нужно обязательно читать маркировку сгоревшего драйвера.

2. Размеры

Драйвер должен физически поместиться внутрь светодиодного прожектора. И ещё нужно уложить провода.

У нас на сайте указаны точные размеры драйверов.

3. Значение выходного тока драйвера

На корпусе драйвера всегда указывается значение выходного тока. Этот тот ток, который драйвер будет подавать на матрицу. Это значение варьируется, примерно, от 300мА до 3000мА и должно совпадать с током питания матрицы. Отклонения более 5% недопустимы.

4. Диапазон выходных напряжений

Диапазон выходных напряжений драйвера — это два значения напряжений, в пределах которых драйвер пытается стабилизировать ток.

Числа могут варьироваться от 20 до 300 вольт.

Этот диапазон должен совпадать с соответствующей характеристикой матрицы, или, если она неизвестна, диапазоном выходных напряжений сгоревшего драйвера.

Этот параметр не обязан так точно совпадать, как значение тока, но примерное совпадение должно иметь место.

5. Входное напряжение — 220 вольт

Мы производим разные драйверы для светодиодных прожекторов, не только для 220 вольт. Поэтому при покупке драйвера убедитесь, что Вы драйвер на нужное Вам входное напряжение — все драйверы, представленные в этом разделе, предназначены для сетей 220, 127 и 110 вольт.

Светодиоды, в последние годы серьезно потеснившие все остальные источники света, сегодня можно встретить повсеместно. Они используются в квартирах и офисах, освещают улицы, украшают здания и интерьеры. Но для правильной работы полупроводникового источника света необходим качественный и надежный драйвер для светодиодов. Сегодня мы поговорим об этом исключительно важном узле и разберемся, почему этот драйвер так необходим, как он работает, и даже попытаемся сделать led driver своими руками.

Содержание: 1. Что такое драйвер и зачем он нужен 2. Виды светодиодных драйверов 3. Как подобрать драйвер для светодиодов 4. В чем отличия между драйвером для светодиодов и блоком питания для LED ленты 5. Схема подключения драйвера к светодиодам 6.  Линейный драйвер для светодиодов своими руками

Что такое драйвер и зачем он нужен

Если заглянуть в англо-русский словарь, то можно узнать, что драйвер – это буквально «водитель» (driver – водитель, англ.). Откуда такое странное название и что он водит? Для того чтобы в этом разобраться, немного отвлечемся и поговорим о светодиодах.

Светодиод (led) – полупроводниковый прибор, способный излучать свет под воздействием приложенного к нему напряжения. Причем для правильной работы полупроводника напряжение, обеспечивающее оптимальный ток через кристалл, должно быть постоянным и строго стабилизированным. Особенно это касается мощных светодиодов, которые крайне критически относятся к всевозможным перепадам и скачкам питающего тока. Стоит питанию диода чуть снизиться, как упадет ток и, как следствие, уменьшится светоотдача. При малейшем превышении нормальной величины тока полупроводник мгновенно перегревается и сгорает.

Основное назначение драйвера – обеспечить светоизлучающий диод необходимым для его нормальной работы током. Таким образом, led драйвер – это, по сути, блок питания для светодиодов, их «водитель», обеспечивающий длительную и качественную работу полупроводникового осветителя.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуТы не встретишь ни одного осветительного прибора, имеющего в своем составе мощный светодиод, который бы не имел драйвера. Поэтому так важно разобраться, какими бывают драйверы, как они работают и какими характеристиками должны обладать.

Виды светодиодных драйверов

Все драйверы для светодиодов можно разделить по принципу стабилизации тока. На сегодняшний день таких принципов два:

1. Линейный.
2. Импульсный.

Линейный стабилизатор

Предположим, в нашем распоряжении мощный светодиод, который нужно зажечь. Соберем простейшую схему:

Выставляем резистором R, выполняющим роль ограничителя, нужное значение тока – светодиод горит. Еcли напряжение питания изменилось (к примеру, батарея садится), поворачиваем движок резистора и восстанавливаем необходимый ток. Если увеличилось, то таким же образом ток уменьшаем. Именно это и делает простейший линейный стабилизатор: следит за током через светодиод и при необходимости «крутит ручку» резистора. Только делает он это очень быстро, успевая реагировать на малейшее отклонение тока от заданной величины. Конечно, никакой ручки у драйвера нет, ее роль выполняет транзистор, но суть пояснения от этого не меняется.

В чем недостаток линейной схемы стабилизатора тока? Дело в том, что через регулирующий элемент тоже течет ток и бесполезно рассеивает мощность, которая просто греет воздух. Причем чем входное напряжение больше, тем выше потери. Для светодиодов с небольшим рабочим током такая схема годится и успешно используется, но мощные полупроводники линейным драйвером питать себе дороже: драйверы могут съедать больше энергии, чем сам осветитель.

К преимуществам такой схемы питания можно отнести относительную простоту схемотехники и невысокую стоимость драйвера, сочетающуюся с высокой надежностью.

Импульсная стабилизация

Перед нами тот же светодиод, но схему питания соберем несколько иную:

Теперь вместо резистора у нас кнопка КН и добавлен накопительный конденсатор С. Подаем напряжение на схему и нажимаем кнопку. Конденсатор начинает заряжаться, и при достижении на нем рабочего напряжения светодиод загорается. Если продолжать держать кнопку нажатой, то ток превысит допустимую величину, и полупроводник сгорит. Отпускаем кнопку. Конденсатор продолжает питать светодиод и постепенно разряжается. Как только ток опустится ниже допустимого для светодиода значения, снова нажимаем кнопку, подпитывая конденсатор.

Вот так сидим и периодически жмем кнопку, поддерживая нормальный режим работы светодиода. Чем выше питающее напряжение, тем нажатия будут короче. Чем напряжение ниже, тем кнопку придется держать нажатой дольше. Это и есть принцип широтно-импульсной модуляции. Драйвер следит за током через светодиод и управляет ключом, собранным на транзисторе или тиристоре. Делает он это очень быстро (десятки и даже сотни тысяч нажатий в секунду).

С первого взгляда работа утомительная и сложная, но только не для электронной схемы. Зато КПД импульсного стабилизатора может достигать 95%. Даже при питании сверхмощных светодиодных прожекторов потери энергии минимальны, а ключевые элементы драйвера не требуют мощных теплоотводов. Конечно, импульсные стабилизаторы несколько сложнее по конструкции и дороже, но все это окупается высокой производительностью, исключительным качеством стабилизации тока и отличными массогабаритными показателями.

Как подобрать драйвер для светодиодов

Разобравшись с принципом работы led driver, осталось научиться их правильно выбирать. Если ты не забыл основ электротехники, полученных в школе, то дело это нехитрое. Перечислим основные характеристики преобразователя для светодиодов, которые будут участвовать в выборе:

• входное напряжение;
• выходное напряжение;
• выходной ток;
• выходная мощность;
• степень защиты от окружающей среды.

Прежде всего, необходимо решить, от какого источника будет питаться твой светодиодный светильник. Это может быть сеть 220 В, бортовая сеть автомобиля или любой другой источник как переменного, так и постоянного тока. Первое требование: то напряжение, которое ты будешь использовать, должно укладываться в диапазон, указанный в паспорте на драйвер в графе «входное напряжение». Кроме величины, нужно учесть и род тока: постоянный или переменный. Ведь в розетке, к примеру, ток переменный, а в автомобиле – постоянный. Первый принято обозначать аббревиатурой АС, второй DC. Почти всегда эту информацию можно увидеть и на корпусе самого прибора.

Далее переходим к выходным параметрам. Предположим, у тебя есть три светодиода на рабочее напряжение 3.3 В и ток 300 мА каждый (указано в сопроводительной документации). Ты решил сделать настольную лампу, схема соединения диодов последовательная. Складываем рабочие напряжения всех полупроводников, получаем падение напряжения на всей цепочке: 3.3 * 3 = 9.9 В. Ток при таком соединении остается тем же – 300 мА. Значит, тебе нужен драйвер с выходным напряжением 9.9 В, обеспечивающий стабилизацию тока на уровне 300 мА.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуВажно! Все полупроводники, работающие от одного драйвера, должны быть однотипными и желательно из одной партии. В противном случае, неизбежен разброс параметров светодиодов, в результате которого один из них будет светить вполнакала, а второй быстро сгорит.

Конечно, именно на это напряжение прибор найти не удастся, но это и не нужно. Все драйверы рассчитаны не на конкретное напряжение, а на некоторый диапазон. Твоя задача – уложить свое значение в этот диапазон. А вот выходной ток должен точно соответствовать 300 мА. В крайнем случае он может быть несколько меньше (лампа будет светить не так ярко), но никогда не больше. Иначе твоя самоделка сгорит сразу либо через месяц.

Идем дальше. Выясняем, какой мощности драйвер нам нужен. Этот параметр должен как минимум совпадать с потребляемой мощностью нашей будущей лампы, а лучше превышать это значение на 10-20%. Как рассчитать мощность нашей «гирлянды» из трех светодиодов? Вспоминаем: электрическая мощность нагрузки – это ток, идущий через нее, умноженный на приложенное напряжение. Берем калькулятор и перемножаем общее рабочее напряжение всех светодиодов на ток, предварительно переведя последний в амперы: 9.9 * 0.3 = 2.97 Вт.

Последний штрих. Конструктивное исполнение. Прибор может быть как в корпусе, так и без него. Первый, естественно, боится пыли и влаги, и в плане электробезопасности он не лучший вариант. Если ты решил встроить драйвер в лампу, корпус которой является хорошей защитой от окружающей среды, тогда подойдет. Но если корпус лампы имеет кучу вентиляционных отверстий (светодиоды должны охлаждаться), а само устройство будет стоять в гараже, то лучше выбрать источник питания в собственном корпусе.

Итак, нам нужен светодиодный драйвер со следующими характеристиками:

• питающее напряжение — сеть 220 В переменного тока;
• выходное напряжение – 9.9 В;
• выходной ток – 300 мА;
• выходная мощность — не менее 3 Вт;
• корпус — пылевлагозащитный.

Отправляемся в магазин и смотрим. Вот он:

Причем не просто подходящий, а идеально соответствующий запросам. Слегка пониженный выходной ток продлит жизнь светодиодов, но на яркости их свечения это абсолютно никак не отразится. Потребляемая мощность упадет до 2.7 Вт – будет запас мощности драйвера.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуЕсли у тебя очень большое количество светодиодов, то при последовательном включении их общее напряжение может превысить максимально возможное для существующих драйверов. В этом случае обратись к разделу Схема подключения драйвера к светодиодам, который находится в конце этой статьи.

В чем отличия между драйвером для светодиодов и блоком питания для LED ленты

Бытует мнение, что блоки питания для светодиодных лент — нечто другое, чем обычный led драйвер. Попробуем прояснить этот вопрос, а заодно научимся правильно выбирать драйвер для светодиодной ленты. Светодиодная лента – это гибкая подложка, на которой расположены все те же светодиоды. Они могут стоять в 2, 3, 4 ряда, это не так важно. Важнее разобраться, как они соединены между собой.

Все полупроводники на ленте разбиты на группы по 3 светодиода, соединенных последовательно через токоограничивающий резистор. Все группы, в свою очередь, соединены параллельно:

Лента продается в бобинах обычно длиной по 5 м и рассчитана на рабочее напряжение 12 или 24 В. В последнем случае в каждой группе будет не 3, а 6 светодиодов. Предположим, ты купил ленту на 12 В с удельной потребляемой мощностью 14 Вт/м. Таким образом, общая мощность, потребляемая всей бобиной, составит 14 * 5 = 70 Вт. Если тебе не нужна такая длинная, ты можешь отрезать ненужную часть с условием, что будешь резать ее между секциями. Например, ты отрезал половину. Какие характеристики при этом изменятся? Только потребляемая мощность: она уменьшится вдвое.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуВажно! Не забывай, что разрезать светодиодную ленту можно только между секциями по 3 светодиода (для 24-х вольтовой их будет 6), которые хорошо видны. На рисунке ниже я пометил их стрелками.

Надо ли ограничивать и стабилизировать ток через обычный светодиод? Безусловно, иначе он сгорит. Но мы совсем забыли о резисторе, установленном в каждой секции ленты. Он служит для ограничения тока и подобран таким образом, что при подаче на секцию ровно 12-ти вольт ток через светодиоды будет оптимальным. В задачу драйвера светодиодной ленты входит удержание питающего напряжение строго на уровне 12 В. Все остальное берет на себя токоограничивающий резистор.

Таким образом, главное отличие блока питания led ленты от обычного led драйвера – четко фиксированное выходное напряжение 12 или 24 В. Здесь уже не получится использовать обычный драйвер с выходным напряжением, скажем, от 9 до 14 В.

Остальные критерии выбора блока питания для светодиодной ленты следующие:

• входное напряжение. Методика выбора та же, что и для обычного драйвера: прибор должен быть рассчитан на то входное напряжение и тот род тока, которым ты будешь питать светодиодную ленту;
• выходная мощность. Мощность блока питания должна быть минимум на 10% выше мощности ленты. При этом слишком большой запас брать не стоит: снижается КПД всей конструкции;
• класс защиты от окружающей среды. Методика та же, что и для светодиодного драйвера (см. выше): в прибор не должны попадать пыль и влага.

Драйвер для светодиодной ленты – не что иное, как высококачественный, но обычный стабилизатор напряжения. Он выдает строго фиксированное напряжение, но абсолютно не следит за выходным током. При желании и для эксперимента вместо него ты можешь использовать, к примеру, блок питания от ПК (шина 12 В). Яркость и долговечность ленты от этого не пострадают.

Схема подключения драйвера к светодиодам

Подключить драйвер к светодиодам просто, с этим справится каждый. Вся маркировка нанесена на его корпус. На входные провода (INPUT) подаешь входное напряжение, к выходным (OUTPUT) подключаешь линейку светодиодов. Единственно, необходимо соблюдать полярность, и на этом я остановлюсь подробнее.

Полярность входа (INPUT)

Если питающее драйвер напряжение постоянное, то вывод, помеченный знаком «+» необходимо подключить к положительному полюсу источника питания. Если напряжение переменное, то обрати внимание на маркировку входных проводов. Возможны следующие варианты:

1. Маркировка «L» и «N»: на вывод «L» нужно подать фазу (находится при помощи индикаторной отвертки), на вывод «N» — ноль.
2. Маркировка «~», «АС» или отсутствует: полярность соблюдать не нужно.

Полярность выхода (OUTPUT)

Здесь полярность соблюдается всегда! Плюсовой провод подключается к аноду первого светодиода, минусовой — к катоду последнего. Сами светодиоды соединяются между собой: анод последующего к катоду предыдущего.

Если у тебя очень много светодиодов (скажем, 12 шт.), то их придется разбить на несколько одинаковых групп, а эти группы соединить параллельно. При этом учти, что общая потребляемая светильником мощность составит сумму мощностей всех групп, а рабочее напряжение будет соответствовать напряжению одной группы.

При таком способе подключения токи всех четырех групп светодиодов складываются

 Линейный драйвер для светодиодов своими руками

С теорией закончим, перейдем к практике и попробуем собрать линейный драйвер своими руками. Проще всего эту задачу решить при помощи широко распространенного интегрального стабилизатора КР142ЕН12А (его импортный аналог — LM317). Найти его можно в любом соответствующем магазине, и стоит он в районе 20 рублей. Необходимые материалы и инструменты: паяльник, тестер и провода.

Эта микросхема рассчитана на входное напряжение до 40 В, выдерживает ток до 1.5 А и, главное, имеет встроенную защиту от перегрузки, короткого замыкания и перегрева. Правда, это стабилизатор напряжения, а драйвер должен стабилизировать ток. Но мы этот вопрос решим, чуть изменив типовую схему включения микросхемы.

Здесь микросхема применяется в роли регулирующего элемента, стабилизирующего ток на заданном уровне. Какой величины этот ток будет? Все зависит от сопротивления резистора R1, номинал которого рассчитывается по простой формуле: R = 1.2/I, где:

• R – сопротивление в омах;
• I – необходимый ток в амперах.

Давай попробуем построить драйвер для тех светодиодов, из которых мы делали настольную лампу в начале статьи. Итак, нам нужен драйвер, на напряжение 9.9 В выдающий стабилизированный ток 300 мА. Делаем расчет номинала резистора R1: 1.2/0.3= 4 Ом. Поскольку резистор стоит в токовой цепи, мощность его выбираем не менее 4 Вт.

Здесь отлично подойдут резисторы, используемые практически во всех телевизорах в качестве гасящих по питанию (такие лежат в любом магазине). Они имеют мощность 2 Вт и сопротивление 1-2 Ом. Если резисторы одноомные, то их понадобится 4 шт, если двухомные – 2 шт. Соединяем их последовательно, чтобы сопротивления сложились.

Крепим микросхему на небольшой радиатор и подключаем к выходу нашего драйвера цепочку из трех последовательно соединенных светодиодов, соблюдая полярность. Можно включать. Но куда? Какое входное напряжение у этого драйвера? Вот тут начинается самое интересное. Напряжение на входе должно быть минимум на 2-3 вольта больше того, что необходимо светодиодам, но не более 40 В – больше микросхема не выдержит.

В нашем конкретном случае светодиодам нужно 9.9 В. Значит, на вход можно подать постоянное напряжение величиной от 12 до 40 В. Причем напряжение это может быть нестабилизированное. Подойдет автомобильный аккумулятор, блок питания ноутбука или ПК, понижающий трансформатор с диодным мостом. Подключаем, соблюдая полярность, и наш фонарь готов!

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуА как же с выходным напряжением? Об этом не нужно беспокоиться. Как только драйвер стабилизирует ток на заданном уровне, нужное напряжение на светодиодах установится без нашей помощи. Кто не верит, берет тестер и измеряет.

Вот и закончилась наша беседа о led драйверах. Надеюсь, теперь ты не только знаешь, как работает этот важный узел, но и сможешь его правильно выбрать, подключить, а при необходимости даже собрать своими руками.

Используемые источники:

• https://svetilnik.info/prozhektory/shema-drajvera-dlya-prozhektora-led-na-50-w.html
• https://www.tauray.ru/spares/power-supply/led-drivers-220v/index.html
• https://lampaexpert.ru/svetodiodnaya-lenta/svetodiody/drajver