Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем отличие драйвера от блока питания и трансформатора

В чем отличие драйвера от блока питания и трансформатора

Большинство потребителей электрической энергии работают от сети переменного тока 220 В, но для многих современных светотехнических устройств нужны особые источники питания, обеспечивающие пониженное переменное или постоянное напряжение, или стабильный ток. Для создания необходимых условий эксплуатации низковольтных потребителей служат: электронный трансформатор, блок питания, драйвер. Важно правильно определить, какое из устройств выбрать в определённой ситуации, ведь от этого зависит, насколько качественно и долго будет служить оборудование. Рассмотрим свойства каждого преобразователя отдельно и чем отличается драйвер от блока питания и трансформатора.

Электронный трансформатор

Самый простой источник питания – трансформатор. В его функции входит повышение или понижение сетевого напряжения.

И у электронного, и у обычного трансформатора на выходе переменный ток, но в чем их отличие? В том, что электронные работают на высокой частоте, значительно превышающей сетевые 50 Гц, а именно десятки килогерц. Это позволило уменьшить их массу и габариты.

Электронный трансформатор

Электронные трансформаторы используют для питания галогенных ламп на 12 В или 24 В.

Схема подключения светильника к электронному трансформатору

Если подключить такие лампочки непосредственно в электрическую сеть — они сгорят. Но, если галогеновая лампа рассчитана на 220 В, тогда понижающий трансформатор не нужен. Устройство включается напрямую в сеть.

Данный вид преобразователя не подходит для светодиодных ламп и светильников. Но простота и дешевизна устройства позволила широко применять его для подключения галогенных ламп.

При выборе прибора необходимо учесть:

  • напряжение на выходе (должно соответствовать номинальному показателю подключаемого прибора);
  • номинальную мощность (если к источнику питания подключаются параллельно несколько галогенных ламп, суммируется мощность каждой).

Размещают такой электронный преобразователь в непосредственной близости к питаемым лампочкам, чтобы он при этом не перегревался и обеспечивалась естественная вентиляция. При монтаже локальной подсветки допускается его крепление за подвесными потолками, перегородками, в шкафах. Запрещается включать трансформатор без нагрузки, да и большинство моделей при этом просто не запустится.

Блок питания постоянного тока

Блок питания постоянного тока является прибором для понижения переменного напряжения из электросети до требуемого значения, и преобразование его в постоянное.

Такие БП используют для светодиодных лент и для светодиодных ламп на 12В. Будет ошибкой использовать трансформатор для их питания, так как это может снизить срок службы, а также приведет к мерцанию светового потока.

Блок питания для Led ленты

Как известно, для работы светодиодов нужен стабильный ток. Но такие блоки питания стабилизируют только напряжение. Для этого в LED-ленте, например, используют токоограничительные резисторы. Но эффективно такое решение только для маломощных диодов.

Резисторы в светодиодной ленте

Драйвер

Для подключения мощных светодиодов, используемых в точечных светильниках, в прожекторах, уличных фонарях, используют драйвер.

Это устройство является источником постоянного стабилизированного тока. При подключении к нему нагрузки напряжение может меняться, но сила тока будет иметь четко определённую величину.

Драйвер

Почему же для подключения светодиодов применяют драйвер, а не блок питания?

Одной из характеристик светодиодов является падение напряжения. Если в характеристиках полупроводникового прибора имеется запись — 300 миллиампер и 3.3 вольт, это означает, что номинальный ток для устройства составляет 300 мА, а падение напряжения – 3.3 В. И если питать его стабилизированным током такой величины, то будет служить долго и светить ярко.

ВАХ LED-источника

Из графика вольтамперной характеристики видно, что даже незначительное увеличение напряжения, приведёт к ощутимому возрастанию тока. И это не прямо пропорциональная зависимость, а приближенная к квадратичной.

Можно было бы предположить, что, выставив точное напряжение один раз, удастся навсегда установить значение номинального тока, необходимого для работы LED-источника света. Но у каждого экземпляра уникальные параметры и свойства, и при соединении нескольких штук параллельно или последовательно результат будет непредсказуемым.

Читайте так же:
При выключении выключателя горят светодиодные светильники

Кроме того, на них оказывает влияние температура окружающей среды. Дело в том, что у светодиодов отрицательный температурный коэффициент напряжения (ТКН). Это значит, что при нагреве падение на светодиоде уменьшается, а ток повышается, если приложено стабилизированное, неизменяющееся напряжение. У драйверов выходное напряжение изменяется в зависимости от нагрузки и её состояния, и происходит стабилизация тока.

Поэтому, если при подключении светодиода использовать обычный БП на 12V постоянки, то светильник работать будет, но срок сократится. Чтобы правильно выбрать драйвер, нужно принять во внимание его основные технические характеристики:

  • номинальный ток на выходе;
  • максимальную мощность;
  • минимальную мощность.

Иногда параметры для устройства указываются в другом виде. Например, технические характеристики драйвера 18-34В 650 мА (20 Вт):

  • входное напряжение 85-277 В,
  • выходное напряжение 18-34 В,
  • выходной ток 650 мА.

То есть он подходит для светодиодной матрицы с характеристиками: мощность — 20 Вт, напряжение – 18-34 В, рабочий ток – 650-700 мА или для 6-10 светодиодов, мощностью 2 Вт.

LED-светильники подключаются к драйверу последовательно, так как в этом случае через все элементы будет течь один и тот же ток. Если их подключить параллельно, то может оказаться, что какой-то из элементов будет перегружен, в то время как другой будет работать не на полную мощность.

Последовательное подключение

Чтобы не превысить максимально допустимую нагрузку преобразователя, не рекомендуется увеличивать количество светодиодов в цепи.

Выбор драйвера осуществляется по току, который потребляют светодиоды. Например, диоду с мощностью 1 Вт нужны 300 – 350 мА.

У этого вида источников питания имеет такие недостатки, как:

  • узкая специализация на светодиодах;
  • возможность использования только для определённого количества LED источников.

То есть, для каждого устройства осуществляется подбор определенного количества светодиодов. Если в процессе работы, один из них выйдет из строя, то цепь разорвется и драйвер уйдет в защиту (или сгорит), так как последние не работают в режиме холостого хода.

В заключение отметим, что несмотря на то что драйвер, блок питания и электронный трансформатор служат для подключения низковольтных потребителей, это совершенно разные устройства, отличающиеся друг от друга по назначению. Важно понимать, в каких случаях каждый из них применяется. Ведь только правильно подобранный источник питания сможет создать оптимальные условия эксплуатации для вашего оборудования.

Трансформатор для светодиодных ламп понижающий ток

Трансформатор для светодиодных ламп необходим и предназначен для понижения 220 вольт, которые поступают в него из центральной электросети, до постоянного напряжения 12 вольт, которое питает светодиодные лампы или ленты. Кроме того, трансформатор для светодиодных ламп служит для стабилизации поступающего тока. Трансформаторы понижающие состоят из первичной и вторичной обмотки из медной проволоки и ферромагнитного стержня. Первичная обмотка подключается к сети, вторичная – к потребит..

Трансформатор для светодиодных ламп необходим и предназначен для понижения 220 вольт, которые поступают в него из центральной электросети, до постоянного напряжения 12 вольт, которое питает светодиодные лампы или ленты. Кроме того, трансформатор для светодиодных ламп служит для стабилизации поступающего тока.

Трансформаторы понижающие состоят из первичной и вторичной обмотки из медной проволоки и ферромагнитного стержня. Первичная обмотка подключается к сети, вторичная – к потребителю электроэнергии. Принцип действия такого трансформатора очень прост. Вначале ток подается на первичную обмотку, в результате вокруг стержня образуется магнитное поле переменного типа и направленное в определенную сторону. Затем образовавшееся магнитное поле создает ток во вторичной обмотке, величина которого будет зависеть от количества витков в каждой обмотке.

Читайте так же:
Реле тока для светильников

На сегодняшний момент технологии не стоят на месте. Многие производители предлагают купить трансформатор для светодиодных ламп электронного типа. Такие электронные понижающие трансформаторы состоят из микросхем, резисторов, конденсаторов и других элементов. Преимущества электронных трансформаторов перед обычными вариантами состоят в следующем:

  • Небольшие габариты и масса;
  • Высокий КПД;
  • Не создает шум при работе
  • Корпус не нагревается
  • Значение выходного напряжения можно регулировать;

Купить трансформатор для светодиодных ламп в Минске можно в любом магазине светотехники, однако, что надо знать при выборе понижающего трансформатора?

1. Входное напряжение. Если Вас интересует трансформатор бытового варианта, то выбирать необходимо тот, который имеет 220 Вольт. Для промышленных целей — 380 Вольт.

2. Выходное напряжение. Для этого необходимо знать для какого прибора Вы приобретаете трансформатор, и ознакомится с параметрами этого прибора. Это могут быть светодиодные лампы или же другие электронные приборы. Например, для светодиодных ламп на 12 Вольт необходимо выбирать понижающий трансформатор с 220 В на 12 В.

3. Мощность. Этот параметр должен быть у трансформатора на 20 % больше, чем суммарная мощность у потребителей электроэнергии. Например, мощность трансформатора состоит из мощности каждой светодиодной лампы плюс 20%.

Существуют различные виды понижающих трансформаторов, однако их не так много. В основном их классифицирую по следующим параметрам:

1)Сфера применения. Существуют бытовые и промышленные трансформаторы.

2)Вид исполнения. Бывают открытого и закрытого вида. Закрытого типа трансформаторы имею корпус.

3)Способ крепления. Различают стержневой и броневой. В первом варианте, обмотки осуществляется вокруг стержня, так что прибор устанавливается сугубо вертикально. Во втором, используется броневой вид обмотки, благодаря которому установку трансформатора можно производить в любой плоскости.

Основным условием эксплуатации трансформатора для светодиодных ламп является правильное место их установки, которое должно быть сухим и чистым. Для защиты от попадания в него различного рода грязи и влаги используется специальный ящик. И еще одно очень важное условие состоит в том, что трансформатор для светодиодных ламп должен быть заземлен.

Трансформатор тока для светодиодных светильников

Подбор источников питания считается важным условием полноценной и бесперебойной работы светодиодного оборудования. Использование специальных блоков питания считается самым рациональным решением для обеспечения питанием светодиодного освещения. Но! Всегда найдется одно но. Оставшийся в запасе электронный трансформатор, который сохранился после использования галогенных ламп. Этот вариант, как источник напряжения может показаться подобием специализированного трансформатора с кажущимися одинаковыми параметрами потребляемой нагрузки, выходного напряжения и даже габаритными размерами. Кажется, что использование электронного трансформатора намного дешевле, чем покупка питающего светодиоды специального блока.

Что собой представляют источники питания современного освещения, к которым относятся галогенные и светодиодные лампы?

Конструкция большинства моделей блоков питания основана на использовании импульсного преобразователя. Применяемые для современной светотехники, они работают за счет преобразования напряжения, которое происходит при повышенной частоте (границы используемых частот от 30000 до 50000 Гц). Этот показатель намного отличается от старых аналоговых моделей линейных трансформаторов, частота работы которых была промышленной, стандартного значения – 50Гц.

Электронные трансформаторы, их отличия от блоков питания для светодиодных ламп

Так в чем же основные различия между этими устройствами?

Рассмотрим электронный трансформатор.

Читайте так же:
Светильник люминисцентный с выключателями

Рис. №1. Структурная схема расположения компонентов. Электронный трансформатор, применяемый в конструкции галогенных светильников

В схеме имеется устройство, называемое силовой каскад, состоит из силовых ключей, на него подается напряжение переменного тока и стандартной частоты. В конструкции электронного трансформатора присутствует диодный мост, который к тому же выполняет функцию защиты каскада, состоящего из биполярных транзисторов. Частота в сети 50 Гц. На выходе устройства наблюдается однополярный импульс напряжения с частотой, увеличенной вдвое – 100 Гц.

Рис. №2. Форма импульса входного (а) и выходного (б) напряжения

На биполярные транзисторы, из которых состоит силовой каскад, приходит питающее сетевое напряжение, оно генерирует импульсы с помощью цепей обратной связи. Амплитуда импульсов обладает высокой частотой.

Важно знать. Схема электронного трансформатора не может полностью удовлетворять всем рабочим условиям. Генерация происходит только в том случае, если потребляемая мощность (нагрузка) входит в границы 30 – 300Вт. Вследствие импульсного напряжения питания силовых ключей выходной меандр генератора имеет амплитуду промодулированного импульса с повышенной в два раза частотой 100Гц.

Это сложно сформированное напряжение приходит на вход понижающего трансформатора, на его выходе наблюдается аналогичное напряжение, величина которого подходит для функционирования галогенного освещения.

Необходимо помнить. Для такого компонента галогенной лампы, как нить накаливания имеет значение только величина действующего значения напряжения, которая усредняется за определенный отрезок времени. Но форма и наличие импульсов питающего напряжения не влияет на работу лампы.

Проведем исследование выходного напряжения электронного трансформатора

В качестве прибора для анализа воспользуемся осциллографом. Ввиду того, что при частоте модуляции 100Гц частота заполнения составляет 10КГц, что свойственно двунаправленному меандру, при амплитуде сигнала она равна 19В, так как скачков амплитуды не зафиксировано, то рабочее напряжение будет переменным, равным 12В.

Рис. №3. Осциллограмма на выходе электронного трансформатора для галогенных ламп

Сопоставление эпюр с вольт-амперной характеристикой (ВАХ) показывает, что для импульса характерны крутые формы и величина амплитуды – 17В. Горизонтальные участки, расположенные между скачками напряжения свидетельствуют о том, что в течение около 20% времени величина напряжения равна нулю. Подбор источников питания считается важным условием полноценной и бесперебойной работы светодиодного оборудования. Использование специальных блоков питания считается самым рациональным решением обеспечения питанием светодиодного оборудования.

Особенность подключения светодиодной ленты

Светодиодная лента требует питания постоянным напряжением. Хотя есть альтернативный вариант запуска подобной ленты. Разбив ее на два участка можно ленту ввести в работу встречно-параллельно. Этот способ, при соблюдении равенства на обоих плечах нагрузочной мощности, обеспечит работу выходного каскада на двух полупериодах. Электронный трансформатор выйдет в режим генерации.

Недостаток способа: p-n переход полупроводника, которым является светодиод, при подаче напряжения от электронного трансформатора, действует с переменной нагрузкой. В работе светодиода наблюдается переменный характер. Период прохождения тока сменяется периодом покоя, за время которого светодиод может не успеть остыть и получить необратимый тепловой пробой. Он проявляется в результате избыточного тока прямой направленности и вызывающего недопустимый локальный перегрев p-n перехода, не справляющегося со всей массой заряженных частиц.

Особенности работы схемы стабилизированного блока питания, применяемого для светодиодного оборудования

Рассмотрим работу стабилизирующего специального блока питания для светодиодного освещения.

Рис. №4. Структурная схема. Блок питания светодиодного осветительного оборудования, выдающий стабилизированное напряжение постоянного тока на выходе

Работа схемы заключается в подаче питающего напряжения от выпрямителя к сглаживающему фильтру. Пульсации в форме напряжения приобретают вид, приближенный к прямой линии.

Рис. №5. Почти прямая, характеризуемая отсутствием пульсаций, форма напряжения, наблюдаемая после прохождения сглаживающего фильтра

Читайте так же:
Мягкий провод для светильника

Наличие в устройстве блока питания специальной микросхемы, управляющей силовыми ключами позволяет стабилизировать выходное напряжение. Микросхема содержит в конструкции: задающий генератор, управляющие цепи и ШИМ контроллер. Полное определение ШИМ, как широтно-импульсный модулятор. Он изменяет импульсы, приходящие на биполярные транзисторы (силовые ключи) и этим регулирует форму выходного напряжения с блока питания, стабилизируя его.

Как выполняется стабилизация выходного напряжения из блока питания?

Работа устройства происходит за счет использования в конструкции соответствующих компонентов схемы.

Значение элементов блока питания для стабилизации напряжения.

Контроллер ШИМ

В случае воздействия в результате ошибки или других внешних факторов возникает скачок, увеличивающий величину выходного напряжения, информация поступает на контроллер ШИМ, происходит уменьшение широты импульса, а напряжение стабилизируется. Понижение напряжения вызывает изменение ширины импульсов коммутации в сторону их увеличения. Диапазон выходного напряжения получает стабильную неизменяемую величину одного выбранного режима работы, определенного задающим генератором, на который не влияет внешнее воздействие.

Цепи стабилизации

Совокупность элементов, входящих в цепи стабилизации позволяет поддерживать неизменяемое значение, постоянное значение выходного напряжения в разной степени нагруженности, значение мощности определяется в границах 0 – 100Вт.

Выпрямитель

На него поступают высокочастотные импульсы, приходящие после понижающего значение напряжения трансформатора, имеющие разную полярность. Выпрямитель служит для их преобразования в напряжение одной полярности.

Выходной фильтр

Этот элемент служит для сглаживания выпрямленного напряжения, он приводит его в напряжение постоянного тока почти выровненной формы, обладающей низкой пульсацией. Повышение качества сетевого напряжения вследствие понижения электромагнитных помех, возникающих в результате работы самого устройства и помех, получаемых от внешних, присоединенных к выходу проводов.

Обратная связь

Цепи обратной связи не допускают перегруза устройства по мощности, который может произойти от возникающего на выходе значения напряжения выше предельно допустимой нормы. Обратная связь защищает блок питания во время короткого замыкания, отключая устройство от сети в автоматическом режиме.

Несмотря на то, что существует возможность запуска светодиодного освещения, использовать электронные трансформаторы для светодиодного оборудования не рекомендуется. Главные факторы, препятствующие этому:

Паспортное значение напряжения 12В является усредненной величиной, выходное напряжение может иметь короткие импульсы с амплитудой до 40В, которые могут привести к электрическому пробою.

Электронный трансформатор выдает разнополярное и нестабильное не выпрямленное импульсное напряжение, которое может привести к тепловому, необратимому пробою полупроводника, вызывающему его отказ.

На рабочее выходное напряжение с использованием электронного трансформатора воздействуют внешние факторы – это мощность потребляемой нагрузки, температура и напряжение питания, которое изменяется вследствие излучения от электромагнитных помех. Необходима стабилизация.

Для полноценной работы электронного трансформатора нужно, чтобы диапазон нагружаемой мощности удовлетворял паспортным данным. Как правило, электронный трансформатор не запускает устройства, обладающие низкой мощностью, и подходит для оборудования с мощностью от 30 до 300Вт.

Эти факторы влекут неисправности оборудования в процессе недолговечной эксплуатации или во время включения. Использование для запуска и работы светодиодного оборудования не может считаться причиной гарантийного ремонта.

Зачастую происходит замена светодиодными лампами галогенных в действующей системе освещения. Необходимо учитывать то, что рабочая мощность светодиодных ламп отличается от мощности галогенных ламп и меньше почти в 10 раз. Электронный трансформатор не поддерживает систему освещения с небольшой мощностью и может просто не включиться. При переходе на светодиоды необходимо устанавливать соответствующий блок питания.

Какие особенности у трансформатора для светодиодных ламп на 12 вольт?

28 12 февраля 2018 (5096)

светодиодный трансформатор на 12 вольтСветодиодное освещение стало одним из наиболее актуальных среди владельцев частных домов и собственных квартир. Для корректной работы устройства необходим трансформатор для светодиодных ламп 12 вольт. Благодаря дополнительным приспособлениям, можно самостоятельно регулировать подачу электричества и максимальную мощность. Другое название такого аппарата – блок питания.

Читайте так же:
Светильник с розеткой для кухонных шкафов

Трансформаторы: их основные характеристики

Задача трансформатора – обеспечение стабильного напряжения на выходе, а также преобразование его до нужного показателя. В случае, если показатели в сети электропитания слишком высокие, трансформатор приведет их в нужные значения. Они делятся на несколько основных категорий:

Данные параметры различны по своей конструкции, то есть: активные относятся к категории открытого оборудования. Пользователь может увидеть работающий вентилятор, самостоятельно разобрать и собрать агрегат. Их недостатком является шумность из-за отсутствия крышки и большого вентилятора. Агрегат нужно прочищать время от времени, так как он затягивает во внутрь своей конструкции различную пыль и другие мелкие частицы.

Пассивный схож по габаритам и внешнему виду с обычным блоком питания, работающим у ноутбука. Его просто скрыть, он не издает лишнего звука и отличается небольшими размерами. Может быть выполнен из пластика или других материалов. Проблема, которая встречается в таком типе агрегатов – низкая производительность и возможность нагрева. Из-за отсутствия постоянно вентилируемого корпуса, температура при повышенной мощности может достигать до +40 градусов. В некачественных моделях бывает выше.

По функциональным характеристикам трансформаторы для светодиодных ламп делятся на:

— Обеспечивает только питание;

— Более функциональный, обладает встроенным диммером;

— С инфракрасным или радио управлением;

— Диммер и дистанционное управление одновременно

По данным параметрам можно подобрать наиболее подходящую модель.

Трансформаторы, понижающие напряжение, используются в том случае, если требуется уменьшить количество потребляемо энергии. Также, относится к категории обычных, то есть рассчитанных на 12 и 24 В. Такие агрегаты чаще всего можно встретить в обычных схемам электропитания, где владелец постоянно следит за потребляемой энергией. Особенно актуально для промышленных предприятий и бытового пользования.

К данной категории также относятся тороидальные трансформаторы, предназначенные для низковольтных ламп точечных светильников. Они обладают компактным размером и легко подключаются к светодиодной ленте.

Как рассчитать мощность?

Чтобы выбрать действительно качественную модель, необходимо произвести детальный расчет всех показателей. В первую очередь, нужно определить мощность подключаемой нагрузки. Чтобы определить это, нужно точно знать потребление одного метра светодиодной ленты. Подобную информацию можно узнать на упаковке самой ленты или продавца.

Самостоятельно определить можно по такой формуле:

Где, ПМ – потребляемая мощность, Н – напряжение, а ПТ – потребляемый ток. Измерения показателя тока можно получить, подключив токоизмерительную аппаратуру.

Разделив полученную цифру на длину светодиодной ленты, можно получить показатели одного погонного метра. Брать понижающие ток трансформаторы для светодиодных ламп лучше всего на несколько процентов выше, то есть с остатком в случае скачков напряжения. Используя минимальные способы предосторожности, можно предупредить ситуацию с полной поломкой блока питания.

Заключение

Дорогостоящее оборудование обладает уже строенным трансформатором. Пользователю не нужно включать дополнительно в схему блок питания. Но даже такие устройства могут выти из строя из-за слишком высокого напряжения, поэтому БП – возможность обезопасить целые метры ленты от преждевременного перегорания. При выборе, следует полагаться на характеристики мощности, а также на практичность использования устройства у себя дома. Каждая модель обладает достоинствами и недостатками, способными повлиять на качество осветительных приборов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector