Индикаторы полупроводниковые единичные серии КИПД154А92

Индикаторы полупроводниковые единичные серии КИПД154А92

Серия светодиодов TOMSLED – индикаторы полупроводниковые единичные КИПД154 – предназначена для создания светотехнических изделий офисного, уличного и декоративного освещения. Светодиоды изготавливают в металлополимерном корпусе для автоматизированного поверхностного монтажа. Диоды изготавливаются белого холодного, белого нейтрального и белого теплого цветов свечения.

Наведите курсор на фото для увеличения

Условное обозначение торгового наименования

Заказ светодиодов осуществляется по группам светодиодов одного рабочего постоянного тока, объединенных в набор одного значения прямого напряжения, при этом задаются световой поток и цветовая температура. По световому потоку светодиоды разбиты на группы в соответствии с таблицей, приведенной в технических условиях, при этом разброс значений светового потока для светодиодов в группе не превышает 10 лм. Значение цветовой температуры выбирается из таблицы, приведенной ниже.

белый холодный4750–7000

35080–170

белый нейтральный3700–475055–155

белый теплый2600–370045–130

Пример обозначения при заказе (и в конструкторской документации другой продукции) светодиодов белого холодного цвета свечения с рабочим током 350 мА, со световым потоком не менее 100 лм, цветовой температурой 5000 К и с комплектованием с разбросом значений прямого напряжения не более 0,2 В.

Наработка светодиодов в номинальном режиме 50000 ч, 98-процентный срок сохраняемости 15 лет.

Драйвер для светодиодов: принцип работы

• 09 февраля 2017 13:27:39
• Отзывы :
• Просмотров: 44174
• 

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.

Светлый угол — светодиоды

soyer Scio me nihil scire
Сообщений: 1896 Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15 Откуда: г. Барнаул Благодарил (а): 58 раз. Поблагодарили: 193 раз.

Re: Запараллелить драйвера

Lopar » 04 апр 2012, 13:43

Re: Запараллелить драйвера

d19codec » 04 апр 2012, 18:39

soyer
" ставите реле "
Как я понял нужно "реле с переключающимися контактами". Какое лучше, электромагнитное или герконовое (не путать с твердотельным, которое стоит 100500 миллионов)?
" 24 вольта, через небольшой резистор "
Драйвер выдает ток 670мА, падение на каждом светодиоде 3,5В (Cree XR-E), 8 штук, итого около 28В. Максимум драйвер способен выдать около 35В без падения тока. Надо брать же меньше реле, чтобы драйвер потянул, например на 18В или даже на 12В, или еще меньше + 28В которые упадут на светодиодах, итого как раз 35 вольт примерно, на которые максимум способен драйвер. Надеюсь понятно расписал, помогите с напряжение реле определиться.

Да, спасибо, хорошая идея.
Я для переключения режимов люстры тоже хотел сначала какой то выключатель на 3 положения придумать (как вы помните драйверы по задумке должны были включаться строго по очереди), пока случайно не наткнулся в магазине на "проходной двухкнопочный выключатель на два направления", с помощью которого одной кнопкой можно переключать режимы между собой, а второй кнопкой выключать/включать. Увы выключатель не пригодился такой.
Попробую найти реле, тогда будет аналогично как и задумывал, первая кнопка будет переключать режимы, а вторая выключать/включать, независимо от того какой режим стоит. Но уже с обычным выключателем, а не проходным.

И еще. По сути когда я буду размыкать реле на выходе одного драйвера, но при этом на входе драйвера так же будет подаваться ток, и соответственно заряжаться конденсатор, который стоит на выходе драйвера (он там есть точно, т.к. светодиоды гаснут плавно при выключении), и при переключении реле обратно — из за заряженного полностью в этот момент конденсатора никаких не будет скачков тока на светодиодах?

Re: Запараллелить драйвера

soyer » 04 апр 2012, 20:48

Чувак, завязывай с травой. (шутка).
На диодах, если, 28 вольт будет, то реле ставишь на 24 вольта. Гасить надо 4 вольта. Расчет резистора по закону Ома. Если реле на 12 вольт — гасим 16 вольт.
например, если катушка на 24 вольта и ток у нее 0,1А, то при питании от 28 вольт, резистор нужен: 4(вольта, которые надо гасить)=0,1(ампера) * R. R= 40 Ом. Мощность резистора = 4 (вольта) * 0,1А = 0,4Вт.

soyer Scio me nihil scire
Сообщений: 1896 Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15 Откуда: г. Барнаул Благодарил (а): 58 раз. Поблагодарили: 193 раз.

Re: Запараллелить драйвера

d19codec » 04 апр 2012, 21:00

Хм, получается если реле со светодиодами подключается последовательно, то на реле никакое напряжение не падает как на светодиодах? его напряжение не надо прибавлять к напряжению светодиодов? Но если мы поставим резистор, то напряжение на диодах тоже упадет ж до 24 вольт, и диоды могут просто не "стартануть".
Смотрел реле на "чип и дип", там на всех реле указана только напряжение номинальное, и максимальное напряжение и ток. Но номинальный ток не указан. Опять же как его узнать?
И вот такой вопросы: реле с ном U=24В — оно работать начинает только когда напряжение не менее 24В или уже сгорает когда не менее 24В?
Вот также с чипа дипа взял первое же реле на 24В, и там такие хар-тики:
" Номинальное рабочее напряжение,В 24
Максимальное коммутируемое постоянное напряжение,В 220 "

Это типа 24В минимум на обмотке и максимум 220В ?
или 24В на обмотке и 220В на переключаемых контактах?
я просто с реле не сталкивался, поэтому без травы не обойтись

Светодиоды без реле от драйвера "потребляют" 0,67мА тока и 28В напряжения.

Хм. или вообще мозг не насиловать и подключить реле через отдельный драйвер, есть у меня просто лишний 10Ваттный, 700мА, и около 10,5-12В на максимуме.

Re: Запараллелить драйвера

vadimka » 04 апр 2012, 21:02

И еще. По сути когда я буду размыкать реле на выходе одного драйвера, но при этом на входе драйвера так же будет подаваться ток, и соответственно заряжаться конденсатор, который стоит на выходе драйвера (он там есть точно, т.к. светодиоды гаснут плавно при выключении), и при переключении реле обратно — из за заряженного полностью в этот момент конденсатора никаких не будет скачков тока на светодиодах?

Какая схема подключения светодиодов лучше — последовательная или параллельная

Самое правильное подключение нескольких светодиодов — последовательное. Сейчас объясню почему.

Дело в том, что определяющим параметром любого светодиода является его рабочий ток. Именно от тока через светодиод зависит то, какова будет мощность (а значит и яркость) светодиода. Именно превышение максимального тока приводит к чрезмерному повышению температуры кристалла и выходу светодиода из строя — быстрому перегоранию либо постепенному необратимому разрушению (деградации).

Ток — это главное. Он указан в технических характеристиках светодиода (datasheet). А уже в зависимости от тока, на светодиоде будет то или иное напряжение. Напряжение тоже можно найти в справочных данных, но его, как правило, указывают в виде некоторого диапазона, потому что оно вторично.

Для примера, заглянем в даташит светодиода 2835:

Как видите, прямой ток указан четко и определенно — 180 мА. А вот напряжение питания светодиодов при таком токе имеет некоторый разброс — от 2.9 до 3.3 Вольта.

Получается, что для того, чтобы задать требуемый режим работы светодиода, нужно обеспечить протекание через него тока определенной величины. Следовательно, для питания светодиодов нужно использовать источник тока, а не напряжения.

Конечно, к светодиоду можно подключить источник стабилизированного напряжения (например, выход лабораторного блока питания), но тогда нужно точно знать какой величины должно быть напряжение для получения заданного тока через светодиод.

Например, в нашем примере со светодиодом 2835, можно было бы подать на него где-то 2.5 В и постепенно повышать напругу до тех пор, пока ток не станет оптимальным (150-180 мА).

Так делать можно, но в этом случае придется настраивать выходное напряжение блока питания под каждый конкретный светодиод, т.к. все они имеют технологический разброс параметров. Если, подключив к одному светодиоду 3.1В, вы получили максимальный ток в 180 мА, то это не значит, что поменяв светодиод на точно такой же из той же партии, вы не сожжёте его (т.к. ток через него при напряжении 3.1В запросто может превысить максимально допустимое значение).

К тому же необходимо очень точно поддерживать напряжение на выходе блока питания, что накладывает определенные требования к его схемотехнике. Превышение заданного напряжения всего на 10% почти гарантированно приведет к перегреву и выходу светодиода из строя, так как ток при этом превысит все мыслимые значения.

Вот прекрасная иллюстрация к вышесказанному:

А самое неприятное то, что проводимость любого светодиода (который по сути является p-n-переходом) находится в очень сильной зависимости от температуры. На практике это приводит к тому, что по мере разогрева светодиода, ток через него начинает неумолимо возрастать. Чтобы вернуть ток к требуемому значению, придется понижать напряжение. В общем, как ни крути, а без контроля тока никак не обойтись.

Поэтому самым правильным и простым решением будет использовать для подключения светодиодов драйвера тока (он же источник тока). И тогда будет совершенно неважно, какой вы возьмете светодиод и каким будет прямое напряжение на нем. Нужно просто найти драйвер на нужный ток и дело в шляпе.

Теперь, возвращаемся к главному вопросу статьи — почему все-таки последовательное подключение, а не параллельное? Давайте посмотрим, в чем разница.

Параллельное подключение

При параллельном подключении светодиодов, напряжение на них будет одинаковым. А так как не существует двух диодов с абсолютно одинаковыми характеристиками, то будет наблюдаться следующая картина: через какой-то светодиод будет идти ток ниже номинального (и светить он будет так себе), зато через соседний светодиод будет херачить ток в два раза превышающий максимальный и через полчаса он сгорит (а может и быстрее, если повезет).

Очевидно, что такого неравномерного распределения мощностей нужно избегать.

Для того, чтобы существенно сгладить разброс в ТТХ светодиодов, лучше подключать их через ограничительные резисторы. Напряжение блока питания при этом может быть существенно выше прямого напряжения на светодиодах. Как подключать светодиоды к источнику питания показано на схеме:

Проблема такой схемы подключения светодиода в том, что чем больше разница между напряжением блока питания и напряжением на диодах, тем больше бесполезной мощности рассеивается на ограничительных резисторах и тем, соответственно, ниже КПД всей схемы.

Ограничение тока происходит по простой схеме: повышение тока через светодиод приводит к повышению тока и через резистор тоже (т.к. они включены последовательно). На резисторе увеличивается падение напряжения, а на светодиоде, соответственно, уменьшается (т.к. общее напряжение постоянно). Уменьшение напряжения на светодиоде автоматически приводит к снижению тока. Так все и работает.

В общем, сопротивление резисторов рассчитывается по закону Ома. Разберем на конкретном примере. Допустим, у нас есть светодиод с номинальным током 70 мА, рабочее напряжение при таком ток равно 3.6 В (это все берем из даташита к светодиоду). И нам нужно подключить его к 12 вольтам. Значит, нам нужно рассчитать сопротивление резистора:

Получается, что для питания светодиода от 12 вольт нужно подключить его через 1-ваттный резистор на 120 Ом.

Точно таким же образом, можно посчитать, каким должно быть сопротивление резистора под любое напряжение. Например, для подключение светодиода к 5 вольтам сопротивление резистора надо уменьшить до 24 Ом.

Значения резисторов под другие токи можно взять из таблицы (расчет производился для светодиодов с прямым напряжением 3.3 вольта):

При подключении светодиода к переменному напряжению (например, к сети 220 вольт), можно повысить КПД устройства, взяв вместо балластного резистора (активного сопротивления) неполярный конденсатор (реактивное сопротивление). Подробно и с конкретными примерами мы разбирали этот момент в статье про подключение светодиода к 220 В.

Последовательное подключение

При последовательном же подключении светодиодов через них протекает один и тот же ток. Количество светодиодов не имеет значение, это может быть всего один светодиод, а может быть 20 или даже 100 штук.

Например, мы можем взять один светодиод 2835 и подключить его к драйверу на 180 мА и светодиод будет работать в нормальном режиме, отдавая свою максимальную мощность. А можем взять гирлянду из 10 таких же светодиодов и тогда каждый светодиод также будет работать в нормальном паспортном режиме (но общая мощность светильника, конечно, будет в 10 раз больше).

Ниже показаны две схемы включения светодиодов, обратите внимание на разницу напряжений на выходе драйвера:

Так что на вопрос, каким должно быть подключение светодиодов, последовательным или параллельным, может быть только один правильный ответ — конечно, последовательным!

Количество последовательно подключенных светодиодов ограничено только возможностями самого драйвера.

Идеальный драйвер может бесконечно повышать напряжение на своем выходе, чтобы обеспечить нужный ток через нагрузку, поэтому к нему можно подключить бесконечное количество светодиодов. Ну а реальные устройства, к сожалению, имеют ограничение по напряжению не только сверху, но и снизу.

Вот пример готового устройства:

Мы видим, что драйвер способен регулировать выходное напряжение только лишь в пределах 64. 106 вольт. Если для поддержания заданного тока (350 мА) нужно будет поднять напряжение выше 106 вольт, то облом. Драйвер выдаст свой максимум (106В), а уж какой при этом будет ток — это от него уже не зависит.

И, наоборот, к такому led-драйверу нельзя подключать слишком мало светодиодов. Например, если подключить к нему цепочку из 10-ти последовательно включенных светодиодов, драйвер никак не сможет понизить свое выходное напряжение до необходимых 32-36В. И все десять светодидов, скорее всего, просто сгорят.

Наличие минимального напряжения объясняется (в зависимости от схемотехнического решения) ограничениями мощности выходного регулирующего элемента либо выходом за предельные режимы генерации импульсного преобразователя.

Разумеется, драйверы могут быть на любое входное напряжение, не обязательно на 220 вольт. Вот, например, драйвер превращающий любой источник постоянного напряжения (блок питания) от 6 до 20 вольт в источник тока на 3 А:

Вот и все. Теперь вы знаете, как включить светодиод (один или несколько) — либо через токоограничительный резистор, либо через токозадающий драйвер.

Как выбрать нужный драйвер?

Тут все очень просто. Выбирать нужно всего лишь по трем параметрам:

1. выходной ток;
2. максимальное выходное напряжение;
3. минимальное выходное напряжение.

Выходной (рабочий) ток драйвера светодиодов — это самая важная характеристика. Ток должен быть равен оптимальному току для светодиодов.

Например, в нашем распоряжении оказалось 10 штук полноспектральных светодиодов для фитолампы:

Номинальный ток этих диодов — 700 мА (берется из справочника). Следовательно, нам нужен драйвер тока на 700 мА. Ну или чуточку меньше, чтобы продлить срок жизни светодиодов.

Максимальное выходное напряжение драйвера должно быть больше, чем суммарное прямое напряжение всех светодиодов. Для наших фитосветодиодов прямое напряжение лежит в диапазоне 3. 4 вольта. Берем по-максимуму: 4В х 10 = 40В. Наш драйвер должен быть в состоянии выдать не менее 40 вольт.

Минимальное напряжение, соответственно, рассчитывается по минимальному значению прямого напряжения на светодиодах. То есть оно должно быть не более 3В х 10 = 30 Вольт. Другими словами, наш драйвер должен уметь снижать выходное напряжение до 30 вольт (или ниже).

Таким образом, нам нужно подобрать схему драйвера, рассчитанного на ток 650 мА (пусть будет чуть меньше номинального) и способного по необходимости выдавать напряжение в диапазоне от 30 до 40 вольт.

Следовательно, для наших целей подойдет что-нибудь вроде этого:

Разумеется, при выборе драйвера диапазон напряжений всегда можно расширять в любую сторону. Например, вместо драйвера с выходом на 30-40 В прекрасно подойдет тот, который выдает от 20 до 70 Вольт.

Примеры драйверов, идеально совместимых с различными типами светодиодов, приведены в таблице:

Кстати, для правильного подключения светодиодов вовсе не обязательно покупать готовый драйвер, можно просто взять какой-нибудь подходящий блок питания (например, зарядник от телефона) и прикрутить к нему простейший стабилизатор тока на одном транзисторе или на LM317.

Готовые схемы стабилизаторов тока для светодиодов можно взять из этой статьи.