LED-драйвер: типы и критерии выбора

LED-драйвер представляет собой электронное устройство, основным выходным параметром которого является постоянный стабилизированный ток или напряжение.  

Драйвер обеспечивает светодиодам стабильное электропитание с заданными характеристиками и является одним из главных компонентов светодиодного осветительного прибора, отвечающим за его бесперебойную работу и электротехнические характеристики.

Параметры драйверов регламентируются целым рядом стандартов (СТБ EH 55015-2016, ГОСТ 30804.3.2-2013, ГОСТ 30804.3.3-2013, IEC 61547-2013, ГОСТ 61347-1-2011, ГОСТ Р МЭК 61347-2-13-2011, ГОСТ 62493-2014), в которых, в том числе, детально прописана процедура проверки и маркировки изделий.

Тип LED-драйвера

Тип LED-драйвера зависит от входящих в его состав электронных компонентов. К обязательным составляющим относятся: 

а) диодный мост, преобразующий переменный ток в постоянный;

б) входной конденсатор, который сглаживает колебания тока;

в) входной резистор, ограничивающий ток в момент включения светодиодного светильника и не дающий выключателю искрить;

г) выходной конденсатор, который устраняет колебания тока и помехи, появившиеся в процессе преобразования тока;

д) выходной резистор, обеспечивающий разряд выходного конденсатора при выключении светодиодного светильника и регулировки нагрузки в случае выхода из строя части светодиодов.

Далее с учётом присутствия других компонентов драйверы разделяют на 3 типа: Linear, Linear IC и IC. 

Linear (англ. линейный) — самый простой тип драйвера. Его функции ограничиваются преобразованием переменного тока в постоянный и не предполагают защиту светодиодов от перепадов напряжения в электросети.

Linear IC драйвер характеризуется наличием простой микросхемы (англ. Integrated Circuit интегральная микросхема). Помимо преобразования тока драйвер данного типа стабилизирует напряжение при перепадах в узких диапазонах, но при этом не обеспечивает защиту светодиодного светильника от скачков силы тока.

Драйвер IC, напротив, содержит микросхему, стабилизирующую как входящее напряжение, так и силу тока. Высокочастотный EMC-фильтр устраняет помехи, создающиеся при преобразовании тока, а трансформатор (или катушка) снижает входящее напряжение до уровня, необходимого для работы светодиодов.

Крупные производители светотехнического оборудования и комплектующих, как, например, CSVT, изготавливают драйверы типа IC или Constant IC (компоненты размещены на одной стороне платы) — технически сложные функциональные устройства.

Выбор LED-драйвера

Выбор драйвера для светодиодного светильника базируется на анализе его технических характеристик, показателей качества и надежности. Прежде всего, это:

• входное напряжение,
• выходное напряжение,
• выходной ток,
• номинальная (выходная) мощность,
• КПД,
• способ установки,
• степень защиты от воздействия окружающей среды.

Преобразуя переменный ток в постоянный, драйвер потребляет электроэнергию. При подборе драйвера для определения его оптимальной мощности к мощности светодиодного светильника следует применять коэффициент 1,2. В случае несоответствия работа будет некорректной, что приведет к выходу из строя драйвера либо светодиода

Драйвер обычно изнашивается раньше, чем LED-элемент светильника, поскольку постоянно испытывает на себе перепады электроэнергии. Наиболее востребованы драйверы для светодиодных светильников мощностью 36 W и 40 W с силой тока 350 или 700 mА.

LED-драйверы могут быть установлены как внутри светодиодного светильника (в специальном месте корпуса), так и снаружи. При размещении внутри корпуса важно обратить внимание на габариты драйвера.

При выборе LED-драйвера также принимаются во внимание такие параметры, как коэффициенты мощности (Power Factor) и пульсации.

Power Factor показывает отношение полезной (активной) составляющей к общей потребляемой мощности. Низкое значение PF приводит к бесполезному рассеиванию энергии в электросети.

Например, драйверы торговой марки CSVT имеют PF 0,95, что находится на уровне лучших мировых производителей. Для достижения высокого PF используется специальный активный корректор коэффициента мощности.

Коэффициент пульсации драйвера определяет коэффициент пульсаций светового потока осветительного прибора. Драйверы, имеющие значение коэффициента пульсации менее 1%, как модели драйверов CSVT, не оказывают вредного воздействия на здоровье человека, а LED-светильники создают комфортное освещение без мерцающего эффекта.

Еще одним важным моментом является наличие гальванической развязки (ГР).

Гальваническая развязка в общем значении трактуется как передача энергии между электрическими цепями, не имеющими прямого контакта. С её помощью решается одна из важных задач — защита пользователей от возможного поражения электрическим током.

Относительно LED-светильников гальваническая развязка представляет собой систему, которая исключает возможность непосредственного контакта между первичной и вторичной цепями питания. Один из распространенных вариантов системы построен на электромагнитной индукции, т.е., применении магнитоиндукционного трансформатора.

ГОСТом МЭК 60 598-1-99 установлено деление светильников на три класса по защите от поражения электрическим током. В светильниках I класса защита обеспечивается основной изоляцией и дополнительным заземлением, II — основной и дополнительной изоляцией, III — применением безопасного сверхнизкого напряжения.

LED-светильники, оснащенные драйверами с гальванической развязкой от первичной электросети, относятся к I и II классам защиты. Они безопаснее в эксплуатации и отличаются более простой конструкцией.

При отсутствии гальванической развязки в источнике питания LED-светильника, один из выводов светодиода непосредственно связан со входной клеммой устройства. Для отвода тепла у светодиодов предусмотрены специальные площадки — термопады. Зазор между термопадом и выводом может составлять 0,3–0,5 мм. В качестве радиатора используется корпус светильника.

Площадка для отвода тепла, таким образом, имеет электрический контакт с корпусом, что снижает степень безопасности оборудования.

Драйверы CSVT для светодиодных светильников

В ассортименте CSVT представлены разнообразные модели драйверов, которые совмещают высокую надежность и соответствие российским условиям эксплуатации с оптимальной ценой.

Драйверы изготавливаются с гальванической развязкой и без.

Согласно нормативным требованиям в России напряжение в сети переменного тока установлено в 230 В. ГОСТ допускает отклонение +/- 10%, т. е. диапазон напряжений должен лежать в пределах 207 - 253 В.

Конструкция драйверов CSVT позволяет применять устройство даже при отклонении от установленных норм по качеству электроэнергии. Диапазон допустимых значений напряжения, подаваемого на драйвер, составляет 176 - 264 В, что шире регламентированных стандартом.

Более того, выпускаемые компанией драйверы способны выдержать скачок напряжения в 3710 В, принимая на себя ударную нагрузку и выходя из строя, но обеспечивая сохранность светильника и светодиодных модулей в исправном состоянии.

В драйверах также предусмотрена защита от превышения выходного напряжения, холостого хода, короткого замыкания и перегрева.

Драйверы CSVT имеют корпус компактного размера, изготовленный из негорючего пластика, который стоек к нагреванию, механическому воздействию и не требует заземления.

Серии E-08, PL-HPG и PL-HPN отличаются ультратонким корпусом. Такие модели можно встроить даже в тонкие дизайнерские светильники. Несмотря на визуальную «легкость» они обладают «солидными» характеристиками, обеспечивая КПД от 88% и коэффициент мощности на уровне 0,95, и обуславливают сочетание в светильнике стильного дизайна с энергоэффективностью.

При производстве драйверов компания CSVT обеспечивает 100% контроль качества в течение 4-х часов, что позволяет обнаружить и отбраковать изделия со скрытыми дефектами.

Драйверы CSVT отвечают всем действующим отраслевым стандартам и имеют гарантию на срок от 5 лет. Соответствие требованиям ТР ТС по ЭМС и по безопасности низковольтного оборудования подтверждено наличием необходимых сертификатов.