+7-909-238-05-75
+7-909-238-00-58
logo LMLights-Market.ru
Выберите ваш город: Выберите город
Отследить заказ:
Как получить номер и пароль?
Главная   :   Статьи по светотюнингу   :   Разное   :   Подключение мощных светодиодов

Подключение мощных светодиодов

Как подключать к питанию мощные светодиоды, используя светодиодные драйверы и без драйверов. Пошаговая инструкция Просмотров: 40285
Данный материал условно разделим на 2 части: теория и практика. В первой мы расскажем о видах драйверов и принципах их работы, а в конце статьи кратко распишем, как именно подключаются к питанию мощные светодиоды.

Теория

При разработке схем включения мощных светодиодов справедливы и могут быть использованы те же методики, что и для маломощных. Но при использовании подобных схем включения возникает проблема, обусловленная тем, что для ограничения тока через светодиод используется резистор, на котором падает определенное напряжение, и соответственно выделяется тепло. При рабочих токах в 20-30 мА тепловыделение незначительно и не доставляет проблем, однако при включении мощных светодиодов с рабочим током 0,35А и выше (многие позволяют пропускать через себя ток до 3 А) возникает проблема повышенного тепловыделения. В качестве примера рассмотрим включение светодиода с рабочим током 1А и падение напряжения на переходе 3В, включенного в источник напряжения 5В. По закону Ома сопротивление токоограничивающего резистора равно 2 Ома, и соответственно при токе 1А на нем выделится 2Вт тепла. Может показаться, что это совсем немного, но учитывая современные тенденции к уменьшению размеров корпусов деталей и устройств, может оказаться, что такой резистор просто расплавит корпус устройства, после чего сгорит. КПД такой схемы получается также очень низким, что недопустимо при использовании батарейного питания.

Выходом из этой ситуации является применение импульсных стабилизаторов тока. Они имеют высокий КПД – до 90% (у некоторых типов даже выше), высокую стабильность выходного тока, отсутствие влияния изменений входного напряжения. ‘Такие источники тока (драйверы) можно разделить на две группы – это AC/DC и DC/DCпреобразователи. Вторую группу можно подразделить еще на несколько подгрупп, но об этом позже. Источники первой группы применяются для питания светодиодов от бытовой сети переменного тока 110-220В. Вторая группа применяется при питании от источников пониженного постоянного напряжения, например, аккумулятор, компьютерный БП. Основные характеристики драйверов обеих групп – это диапазон входного напряжения, диапазон выходного напряжения, мощность, ток, наличие дополнительных функций.

Рассмотрим эти характеристики по отдельности.

1. Диапазон входного напряжения. Для драйверов первой группы он обычно лежит в пределе 110 – 220В. Иногда встречаются драйверы, предназначенные для питания только от 110 или 220В. У драйверов второй группы кол-во возможных вариантов гораздо шире. Это связано с тем, что производители оптимизируют КПД в определенном диапазоне напряжений. Поэтому при выборе драйвера по этому параметру следует исходить из характеристик питающего напряжения. Также следует учитывать возможный диапазон изменений напряжения питания, т.к. например на литиевых аккумуляторах обычно указано напряжение 4,2В, но это значение полностью заряженного элемента, а при разряде оно может упасть ниже 3,5В.

2. Диапазон выходного напряжения. Этот параметр показывает в каком диапазоне драйвер может менять выходное напряжение для поддерживания рабочего тока. Обычно указывается в вольтах, но иногда можно встретить и указание того для какого кол-ва светодиодов предназначен драйвер. Эти величины несложно пересчитать друг в друга, зная характеристики светодиодов. Например, для большинства мощных светодиодов падение напряжения составляет около 3В. Т.е. если в характеристиках указан диапазон выходного напряжения 2-4В, то им можно питать только один светодиод, а если 10-24 – то от 4 до 6. На этот параметр следует обратить особое внимание, т.к. в схемах светодиоды включаются последовательно и если выбрать неправильный диапазон выходного напряжения, в лучшем случае светодиоды просто либо не будут светиться вообще, либо не на полную мощность, а в худшем выйдут из строя как светодиоды, так и сам драйвер.

3. Рабочий ток. Этот параметр показывает какой ток драйвер будет пропускать через светодиоды (в случае правильности подключения по предыдущим пунктам). Значение тока следует выбирать исходя из характеристик светодиодов, и не должно превышать максимально допустимого, т.к. это может сказаться на сроке службы светодиодов, а в отдельных случаях приведет в выходу из строя.

4. Мощность. Этот параметр указывается не всегда, т.к. драйвер выдать мощность большую, чем максимально допустимая не сможет в следствии особенности схемотехники.

5. Дополнительные функции. Сюда можно отнести регулировку выходного тока, различные защиты (от повышенного входного напряжения, перегрева). При выборе драйвера желательно выбирать модели с защитой, т.к. это прямо связано с безопасностью, особенно если драйвер находится в труднодоступном месте или рядом с горючими материалами.

Особое внимание следует уделить соотношению входного и выходного напряжений драйвера. И если для AC/DCдрайверов все понятно – там выходное напряжение всегда меньше входного, то для DC/DCвозможны различные варианты. Основываясь на этом можно выделить три группы:
1. Входное напряжение выше выходного. Такие драйверы являются понижающими, т.е стабилизация тока обеспечивается только в этом случае. При падении напряжения ниже чем необходимое для стабилизации тока перестают его стабилизировать.
2. Входное напряжение ниже выходного. В этом случае драйвер преобразует напряжение в повышенное и с помощью него обеспечивает стабилизацию тока. При использовании таких драйверов следует учитывать, что при превышении выходного напряжения входным стабилизация тока прекращается и может превысить допустимые значения.
3. Этот тип объединяет два предыдущих. Такие драйверы являются наиболее универсальными и позволяют работать в наиболее широком диапазоне напряжений, но основной сферой применения является питание светодиодов от литиевых батарей, т.к. рабочее напряжение светодиода может находится в районе 3,8В, а диапазон напряжения одного литиевого элемента в пределах 3,5 – 4,2В, т.е. когда батарея полностью заряжена напряжение необходимо понижать, а при дальнейшем разряде – повышать.

Практика

Случай №1 Подключение без драйвера

Возьмём светодиоды холодного белого свечения 3 Ватт. Вольтаж по нижней границе составляет 3,2V. Соответственно, если подключить последовательно 4 таких светодиода, то суммарное напряжение цепи будет равно 3.2*4= 12,8V , что равно бортовой сети авто (12-13V). 
Если необходимо подключить 16 светодиодов. то мы просто делаем 4 параллельные цепочки по 4 последовательных светодиода.


Случай №2 Подключение с драйвером.

Если стоит задача подключить строго определённое количество светодиодов, и набрать ими напряжение равное имеющемуся источнику  не представляется возможным, потребуется драйвер. Также драйвер целесообразно использовать, если вы хотите существенно продлить вашим светодиодам жизнь.

Итак, прежде всего, определяемся, где будут использоваться наши светодиоды. Если в машине, то нам потребуется DC/DC драйвер. Если от розетки, то AC/DC.

Подключать мощные светодиоды рекомендуется последовательно, избегая параллельного включения. Также желательно в одной цепи использовать однотипные светодиоды, а в случае невозможности следует выбирать рабочий ток цепи по наиболее маломощному светодиоду. Драйвер, как и сами светодиоды выделяют тепло, поэтому необходимо обеспечивать допустимый тепловой режим работы. Светодиоды необходимо устанавливать на радиаторы размера, соответствующего мощности (рекомендуемые размеры обычно указываются в характеристиках светодиодов), в качестве радиатора может использоваться обычная металлическая пластинка.



На рисунке приведена схема последовательного включения 12-ти трехватных светодиодов к источнику тока с характеристиками 56W, 700mA, PFC.

Данный источник тока имеет входное напряжение в диапазоне 100-240В, а выходное от 40В до 80В, мощность 56Вт и стабилизированный ток - 700мА.

Трехватный светодиод работает на напряжении 3.8В, максимальное напряжение блока на выходе - 80В. Следовательно на данный блок можно подключить максимум 21 трехватный светодиод (80В / 3.8В ~ 21шт) и минимум 11 (40В / 3.8В ~ 11шт). Если на данный блок подключить менее 11 трехватных светодиодов, то они выйдут из строя.



Подключение и установка мощного светодиода на радиатор

Таким образом, исходя из количества и мощности светодиодов, которые нам нужно подключить мы подбираем драйвер.
Ниже приведём для наглядности три примера подключения:

1) Один светодиод 3W или от 1 до 3шт по 1W можно запитать от такого драйвера
2) Светодиод 10W от такого
3) 9 светодиодов по 3 Ватт от такого

Важное замечание! При использовании драйверов стабилизаторы напряжения не требуются т.к. драйвер имеет данную функцию.

Также хотелось бы вновь обратить Ваше внимание на то, что использование драйвера позволяет не  использовать резисторы. На фотографиях ниже один и тот же драйвер запитывает 1 светодиод и 3 светодиода.









Источник: Лаборатория lights-market.ru
Вам понадобится
Интересные видеообзоры
Новые товары
Размер: Диаметр 7мм
Цвет: Холодный белый
Под заказ
Заказать
465
Размер: Диаметр 7мм
Цвет: Синий
В наличии
Купить
390
Размер: Диаметр 8мм
В наличии
Купить
490
В наличии
Купить
97
Новые неоновые ночники
Новые неоновые ночники
Мы хорошо потрудились и сделали новую линейку неоновых ночников ручной работы. Если не знаете что подарить - подарите такой ночник. Это будет необычно и в прямом смысле слова - ярко!
Наш неон засветился в клипе!
Наш неон засветился в клипе!
Всегда приятно увидеть результаты своей работы в жизни. В такие минуты понимаешь, что это все "не просто торговля". Ты помогаешь, консультируешь, находишь товарам новые способы применения и благодаря им гости магазина могут реализовать свои фантазии. 
Рисуем в черном блокноте!
Рисуем в черном блокноте!
Рисунок в блокноте с черными страницами смотрится совсем иначе, и порой даже самый простой скетч воспринимается как маленький шедевр. 
Блокноты из фетра, дерева, с черными страницами и другие новинки
Блокноты из фетра, дерева, с черными страницами и другие новинки
К нам приехал новый завоз блокнотов. Модели из фетра (на ощупь, как валенки), тетради с черными страницами, в деревянной обложке и другие интересности. Встречаем!
Фонари для свечей Часть 2
Фонари для свечей Часть 2
Вторая часть видео-презентации нового завоза фонарей для свечей. Модели из дерева, металла, стекла и витражей.
Фонари для свечей Часть 1
Фонари для свечей Часть 1
К нам приехали фонари для свечей! От разноообразия дизайнов разбегаются глаза, поэтому мы разбили видео-презентацию на две части. Представляем Вашему вниманию первую часть.
Еще одна композиция во флорариуме
Еще одна композиция во флорариуме
Интернет пока не позволяет пощупать изделие, однако мы стараемся снимать так, чтобы была видна каждая деталь. Перед вами несколько моделей флорариуммов для цветов и небольшой пример использования.
Свеча на аккумуляторах из нашей мастерской
Свеча на аккумуляторах из нашей мастерской
Свеча, в которой не нужно менять батарейки, которая не испортит интерьер своим китайским видом, была разаботана в нашей мастеркой. Подробнее в этом видео.
История одного рюкзака
История одного рюкзака
Жил-был рюкзак. Он очень любил своего хозяина. И однажды они вместе решили насладиться красивым видом и выпить чашку чая в приятном одиночестве.
Мастер-класс по флорариумам от Тани Вербы
Мастер-класс по флорариумам от Тани Вербы
Как и обещали, выкладываем полный мастер-класс по флорариумам от Тани Вербы. В нем мы расскажем, как сделать красивую композицию из растений, а так же, как использовать флорариум в качестве шкатулки для колец.
Флорариумы для колец и растений
Флорариумы для колец и растений
К нам приехали очаровательные флорариумы для колец и растений. Мы сразу попытались сделать из них нечто интересное. Представляем Вашему вниманию, что у нас уполучилось! p.s. Очень скоро на нашем канале выйдет полноценный видео-урок по флорариумам.
Блокноты из натуральной кожи
Блокноты из натуральной кожи
Коллекция крутых блокнотов из натуральной кожи, дерева, крафтовой бумаги.
Светящаяся буква из гирлянды своими руками
Светящаяся буква из гирлянды своими руками
Сегодня мы расскажем как сделать своими руками красивую светящуюся букву на основе гирлянды. Данный метод идеален, когда вы хотите с минимальными затратами сделать светящуюся объемную конструкцию.
Коллекция подставок для вина
Коллекция подставок для вина
Несколько подставок для вина ручной работы. В ближайшее время обещаем расширение ассортимента:)
Полигональные модели из бумаги
Полигональные модели из бумаги
Новый выпуск lights-market.TV посвящен полигональным моделям из картона, которые можно собрирать самостоятельно. Важная черта данных наборов - в результате получается далеко не поделка, а настоящий шедевр - стильный и современный.
Светящиеся камушки! Приветствуем новинку)
Светящиеся камушки! Приветствуем новинку)
Красивые светящиеся камушки, которые можно использовать для дизайна участка, аквариумов, цветочных горшков и т.д.
Неоновые таблички ручной работы
Неоновые таблички ручной работы
Крутые неоновые таблички ручной работы, которые сделали наши друзья. Приветствуем)
Новые вывески из нашей мастерской
Новые вывески из нашей мастерской
За месяц поднобралось несколько новых проектов. Рады их представить) Делается с помощью обычного неона, который можно приобрести на нашем сайте.
Наша мастерская выпустила новые коробочки
Наша мастерская выпустила новые коробочки
Урррра) Представляем Вашему вниманию новую коллекцию крафтовых деревянных коробок для цветов, бутылок, орехов - чего угодно! Сделано в России!
Маркерные штендеры для кафе
Маркерные штендеры для кафе
На склад поступила новая разновидность досок для кафе - маркерные штендеры. Для рисования на них используются специальные маркеры, такие же как и для LED досок. Изображение получается очень ярким и насыщенным.
40
Купить
В наличии
3 674
Купить
В наличии
1 053
Купить
В наличии
416
Купить
В наличии