Питание светодиодных ламп

Конструкция первых поколений светодиодных ламп включала блока питания, выпрямитель и ограничивающий ток конденсатор, за которыми располагались светодиоды. В результате, получалась довольна сильная пульсация в виду малой инерционности светодиодов. Как правило, эти лампы использовали для освещения подвалов, кладовок, лестниц и др.

После выхода в свет нового поколения светодиодов, мощность которых достигала 50-100 Вт, понадобилась разработка особых блоков питания, которые могли бы обеспечить их нормальное функционирование, но все же и они имели массу недостатков. Позднее были разработаны импульсные устройства питания, обеспечивавшие работу светодиодов от сети 220В и имеющие высокий КПД и легкость стабилизации напряжения. Среди их недостатков имеются высокая стоимость, снижение срока эксплуатации светодиодов за счет бросков напряжения на входе и пульсации на выходе. Получив впоследствии модернизацию, они стали называться LED-драйверы. Они успешно управляют светодиодным освещением, защищая его от помех.

Особенности питания светодиодов

Светодиоды имеют различные требования по сравнению с лампами накаливания. Они нуждаются в постоянном токе и чувствительны к полярности. В обычной электросети имеется переменный ток, который обеспечивает работу всех бытовых приборов. Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, используют магнитное устройство (так называемый трансформатор). После этого переменный ток изменяется при помощи выпрямителя.

Выпрямитель представляет собой устройство, которое функционирует как односторонний клапан для электронов. Они могут перемещаться только в одну сторону, излучая только положительное напряжение. Этот, простой на первый взгляд, процесс подразумевает наличие целого ряда различных конструкций. В дополнение к исправлению переменного тока выпрямитель обычно производит фильтрацию напряжения и регулирует его.

Светодиоды чувствительны к полярности, что означает, что они нуждаются в положительном напряжении на аноде, а отрицательном или заземлении на катоде. Когда светодиод подключен правильно, к соответствующему напряжению, он будет светиться. При обратной полярности – нет. Светодиоды имеют предел напряжения, который указывается заводом-изготовителем, не зависимо от мощности. При подключении светодиода необходимо учитывать его допустимое напряжение и ток.

Чтобы иметь более полное понимание светодиодной напряжения и тока, необходимо знать хотя бы основы закона Ома. Следует также отметить, что использование более одного светодиода, что характерно для многих современных светодиодных ламп, требует их последовательной, параллельной или комбинационной связи. При подключении светодиодов в серии суммируется общее напряжение из количества, требуемого для каждого из них, но ток остается прежним. Для подключения светодиодов в параллельную цепь, соединяют все положительные концы между собой, как и отрицательные. Общее напряжение остается тем же.

Питание сетей светодиодов

При создании больших светодиодных сетей с низким напряжением может потребоваться подключение светодиодов в последовательно-параллельную конфигурацию. Примером этого может быть 12-вольтные свинцово-кислотные аккумуляторы с фактическим напряжением 12,7 В и зарядным напряжением свыше 13 Вольт.. В этой ситуации следует использовать стабилизатор напряжения для обеспечения безопасного напряжения для светодиодов. Например, если светодиод имеет среднее напряжение 3,3 В, то необходимо использовать напряжение 10 В, установить стабилизатор напряжения и собрать серию из 3 светодиодов.

При использовании переменного тока самым безопасным выбором будет настенный трансформатор, как регулируемого, так и нерегулируемого типа. Имейте в виду, что нерегулируемый тип характеризуется огромными колебаниями напряжения, в зависимости от нагрузки, поэтому добавление регулятора напряжения может оказаться необходимым в некоторых случаях. Можно, однако, использовать светодиоды непосредственно в качестве выпрямителя переменного напряжения, но следует иметь в виду, что прямой и обратный предел напряжения будут отличаться от напряжения переменного тока.

В отличие от предыдущих вариантов драйвера светодиодных ламп характеризуются возможностью контроля яркости и даже управления цветом, при использовании в трехцветных RGB-моделях светодиодов, как, например, в светодиодных лентах. Управление цветом производится за счет использования так называемых контроллеров, оснащенных четырьмя или шестью выходами, памятью или входами контроля со стороны внешних устройств. Эти устройства обеспечивают полную цветовую гамму, но в качестве недостатка усложняют систему питания светодиодных ламп.