Каждый светодиод, независимо от мощности, чувствителен к различным факторам, которые негативно влияют на функциональность. Основная задача источников питания для светодиодных светильников и лент — обеспечение стабильного напряжения и выходного тока.
Особенности блоков питания
Для нормальной работы светодиоды должны пропускать постоянный ток и напряжение (объемные характеристики этих источников света нелинейны). При подключении к сети необходимы блоки питания для понижения и выпрямления напряжения 220 В до необходимого значения. В противном случае любое перенапряжение резко увеличит электрический ток, p-n-переход перегреется и светодиодный чип сгорит.
Основным требованием к источнику питания является его способность сглаживать скачки, повышающие напряжение в сети при авариях, коммутации с мощными приборами, ударах молнии.
Внимание! Стоит знать, что срок службы блока питания зависит не только от времени его работы, но и от срока хранения. В эти устройства встроены электролитические конденсаторы, срок службы которых сокращается из-за испарения электролита. Исключение составляют самые дорогие модели блоков питания, в которых электролитические конденсаторы заменены на более современные керамические.
При покупке следует обратить внимание на коэффициент мощности, который обозначается как λ или cos φ. Чем выше коэффициент (0,85 и выше), тем выше качество устройства и сложнее его конструкция.
В настоящее время можно приобрести Led-лампы и светильники с устройством стабилизации электрического тока, встроенным в корпус (обычно в цоколь). Однако они имеют низкую мощность, поэтому могут работать в сети без значительного перенапряжения. При малейшем смещении вверх они терпят крах. Чтобы избежать подобных неприятностей, стоит установить в системе светодиодного освещения автономный источник питания.
Классификация
Проблема для рядового потребителя из-за запутанной терминологии. Источник питания — это источник, предназначенный для подключения любого лучевого оборудования, вырабатывающего определенный уровень напряжения и тока.
Большинство светодиодов требуют 4 В, при этом максимум 15 последовательно соединенных элементов соответствуют 60 В. Российская электросеть — 220 В, поэтому наличие блока питания обязательно.
Упоминание источника питания со словом «драйвер» некорректно, так как эти типы устройств обеспечивают только стабилизацию тока (есть модели, обеспечивающие регулировку яркости). Драйвер можно определить как устройство, которое обеспечивает питание при подключении к сети 12 В или 24 В. Если светильник необходимо подключить к сети 220 В, необходим блок питания.
Исторически сложилось так, что устройство, обеспечивающее параметры мощности для электрического прибора, называется балластом (балластным сопротивлением). При переходе на светодиодное освещение этот термин не изменился. То же самое относится и к термину «электронный трансформатор». Это устройство для снижения напряжения и повышения частоты, которое можно использовать для питания струнного или аналогичного источника света.
Источник питания может быть размещен в корпусе или отдельно от светильника, входить в комплект или приобретаться отдельно.
В зависимости от конструкции эти устройства делятся на 2 большие группы:
- изолированный;
- неизолированные.
Изолированный источник питания не имеет гальванического соединения между входом и выходом, что повышает уровень безопасности во время работы благодаря низкому уровню напряжения на выходе. Этот тип источника питания основан на трансформаторе, первичная обмотка которого подключена к сети. Светильник или светодиодная лента подключается к вторичной обмотке. Изолированные модели относительно дороги, но они хорошо сглаживают скачки и перепады напряжения, что особенно важно для российской энергосистемы.
Читайте также Особенности и критерии выбора выводов для светодиодной ленты
В неизолированных источниках питания между входом и выходом существует гальваническая связь. На выходе напряжение не превышает 60 В, но показатель между землей и одной из выходных линий может достигать сетевого напряжения. Это оборудование компактное и относительно дешевое, но с низкой производительностью. Они прилагаются производителями недорогой светодиодной продукции. Если при установке выключатель подключен к нейтральному проводу, то при выключении светодиодный светильник будет гореть.
Предупреждение. Единственное изделие, которое не может быть оснащено изолированным источником питания, — это модернизированная лампа.
Исходя из вышесказанного, источники питания для светодиодов можно разделить на 3 группы;
- трансформатор;
- импульсный;
- водители.
Первые два типа предназначены для получения постоянного напряжения, которое остается стабильным независимо от колебаний сети и изменений тока.
Трансформаторный источник питания состоит из:
- трансформатор;
- выпрямитель;
- фильтр;
- стабилизатор.
Такое устройство легко устанавливается, допускает работу в режиме холостого хода, но не терпит перегрузок, имеет большой вес и низкий КПД.
Импульсный источник питания меньше и легче за счет более высоких импульсов, но не выдерживает холостого хода и перегрузки.
Задача контроллера — выровнять уже стабилизированный электрический ток. Он состоит из дросселя, транзисторного переключателя и схемы управления переключателем. Драйвер работает на частоте 30-50 Гц, управляет током светодиодов и регулирует напряжение. Высококачественное оборудование такого типа имеет встроенный каскад для подавления гармоник, искажающих сетевой ток.
Внимание! Светодиодная лента не нуждается в драйвере, так как имеет резисторы.
Основные производители БП
Теоретически, источник питания должен поставляться вместе со светильником. На практике это не всегда так; если блок питания не входит в комплект поставки, следует покупать изделия у компаний, специализирующихся на этой продукции (Tryon, Argos-Electron, Meanwell и т.д.).
Trion работает на рынке с 2012 года, занимая третье место в стране по объему производства — продано 1,5 миллиона модулей, при этом процент отказов составляет всего 0,2%. Производство источников питания для светодиодных осветительных приборов является одним из основных направлений деятельности компании. Готовая продукция проходит испытания и валидацию в соответствии с процедурами, разработанными собственными инженерами. Качество контролируется на всех этапах производства.
Компания «Аргос-Электрон» из Санкт-Петербурга работает на рынке с 2008 года. Это один из ведущих производителей компонентов для систем освещения со светодиодными источниками света. Argos-Electron производит драйверы для промышленных, уличных и офисных светильников, а также осветительные приборы для жилого и общественного сектора. Готовые изделия тестируются с использованием светодиодных симуляторов, в термошкафах и термокамерах.
Meanwell Основанная в 1982 году, компания поставляет импульсные источники питания. Она предлагает около 5 000 стандартных моделей для автоматизации светодиодного освещения. Продукция подвергается тщательной проверке на каждом этапе производства, начиная с проектирования и выбора компонентов.
Бренд Helvar предлагает изолированные и неизолированные импульсные источники питания, управляемые и неуправляемые драйверы. Широкий ассортимент позволяет создавать простые локальные и крупные светодиодные системы освещения.
Компания Vossloh-Schwabe (подразделение Panasonic Group) производит источники питания, драйверы и системы управления для светильников и световых полос для внутреннего и наружного применения. Оборудование поставляется в комплекте. В производстве используется самое современное оборудование и передовые технологии.
Какой блок выбрать
Согласно статистике российского рынка, большую часть питания светодиодных светильников составляет импульсное питание (линейное — 1-2%).
Читайте также, как сделать простой драйвер для светодиодов с питанием от 220 В своими руками 
Выбор зависит от мощности светильника и требований к качеству света. Если второй критерий не важен, достаточно линейной модели. Если вы хотите получить световой поток без пульсаций, вам следует выбрать пульсирующую модель.
Важной деталью является место крепления. Если вы создаете систему освещения для отапливаемого помещения без пыли, степень защиты может быть минимальной. В любой ситуации источник питания должен быть собран на заводе, сертифицирован на совместимость и безопасность. Максимальный коэффициент пульсации составляет 1%, для светильников, устанавливаемых вне помещений, обязательна молниезащита, оптимальный КПД составляет 88%.
Важно: Не рекомендуется покупать светильник без гальванической развязки.
Также важно учитывать тип светильника (лампа или лента), его рабочее напряжение, ток и мощность. Все эти параметры указаны в маркировке, поэтому лучше всего покупать все компоненты комплекта одновременно.
Внешние блоки питания не входящие в комплект поставки
При покупке внешнего блока питания следует знать, что его максимальная эффективность достигается при 80% номинальной мощности. Чтобы получить оптимальное значение, умножьте мощность светодиодного источника света на 1,2-1,15 (коэффициент безопасности).
Если устройство приобретается с расчетом на то, что в будущем к нему будут подключены дополнительные источники света, мощность ламп, которые будут подключены сразу, должна быть в 1,2 раза меньше минимальной нагрузки блока питания. В противном случае при включении устройства сработает защита от бездействия.
Рекомендуется подключать наружный блок даже к тем светильникам, которые имеют встроенные контроллеры. Степень защиты источника питания также важна. Если лампа должна быть установлена на улице или во влажном помещении, требуется защита IP65. Не переплачивайте, если система освещения устанавливается в отапливаемом жилом помещении.
Собрать своими руками
Вы можете не только сделать собственную светодиодную лампу, но и простой источник питания для нее (не импульсный). Схема может быть трансформаторной и бестрансформаторной (последняя проще). Вам нужен диодный мост, резисторы и конденсаторы.
Конденсатор, ограничивающий переменный ток, устанавливается первым. Правильно подобранная емкость является гарантией того, что к светодиодам будет поступать необходимый ток. Напряжение этого компонента составляет от 300 В.
Важно! Электролитический конденсатор не подходит для источника питания.
Параллельно подключается шунтирующий резистор с сопротивлением, достаточным для разряда конденсатора при выключенном светильнике. Мощность не имеет значения.
Следующий компонент — диодный мост, который преобразует переменный ток в постоянный. Можно купить сборку или спаять несколько диодов с подходящими для схемы характеристиками. Ток должен быть больше, чем ток, протекающий через светильник, обратное напряжение от 300 В.
За мостом электрический ток постоянен, но скачет. Ситуацию можно улучшить сглаживающим конденсатором 300-400 В на 10 микрофарад или более. К нему подключен резистор для шунтирования.
Такой блок питания подходит для последовательного подключения до 75 ярких светодиодов с напряжением 3,5 В и током 20 мА. Яркость изменяется в зависимости от емкости первого конденсатора.
Эта схема не является достаточно безопасной, так как при намокании светильника могут возникать скачки тока.
Если используется трансформатор, его мощность должна в полтора раза превышать мощность светильника. На выходе должно быть 12-20 вольт. За трансформатором находится фильтрующий конденсатор и стабилизатор на основе схемы 7812, обеспечивающий на выходе до 1,5 А.
Основные выводы
Чтобы не ошибиться при выборе блока питания для светодиодного источника света, важно знать, какие типы этого оборудования существуют и для каких целей. Опытные мастера считают, что в электрической схеме светильника обязательно должен быть драйвер.
Если светильник питается только от сети, часть энергии расходуется на нагрев резистора. Драйвер защищает от скачков напряжения и тем самым продлевает срок службы светодиодного светильника. Преимущество сборки своими руками заключается в том, что параметры можно адаптировать к ранее приобретенным светодиодам.
Предыдущая светодиодная лентаХарактеристики, параметры и преимущества светодиодов SMD 5730 Следующая светодиодная лентаХарактеристики, типы и классификация светодиодных лент
