Блок живлення для світлодіодних ламп: пристрій, принцип роботи, поради майстрів

Світлодіодні лампи поступово витісняють інші освітлювальні прилади з ринку. Це економічні, довговічні прилади, які можуть створювати світловий потік різних відтінків. Вони відрізняються більш складним пристроєм, ніж лампи розжарювання. У них передбачено конструкції блок живлення. Він може бути різним. Як влаштований блок живлення для світлодіодних ламп, яку різновид вибрати, буде розглянуто далі.

Джерело живлення для світлодіодів

Щоб виконати ремонт блоку живлення світлодіодної лампи, потрібно розуміти принцип роботи такого елемента системи.

Джерело живлення подібного освітлювального приладу повинен відповідати ряду вимог. Основні з них наступні:

  • енергоефективність;
  • надійність;
  • електромагнітна сумісність;
  • безпека.

Тільки забезпечивши світлодіоди джерелом живлення з перерахованими якостями, можна досягти правильної роботи приладу, продовжити термін його експлуатації.

Варто зазначити, що тривалість експлуатації представлених освітлювальних приладів становить не менше 50 тис. годин. Відповідно і блок живлення повинен пропрацювати не менше часу. При цьому потрібно пам'ятати, що основною причиною, по якій світлодіодні лампи витісняють усі інші різновиди освітлювальних приладів, є енергоощадні технології. Тому блок живлення також повинен володіти високим ККД. В іншому випадку через блоку живлення економія енергії буде незначною.

Варто також зазначити, що представлена деталь є єдиним джерелом перешкод електромагнітного типу. Тому від блоку живлення залежить сумісність світлодіодного світильника з електромережею.

Єдиним елементом в представленому освітлювальному приладі, до якого підводиться напруга від побутової мережі, є блок живлення світлодіодних ламп. 220В в цьому елементі системи трансформується, знижуючись до 12 В на виході. З цієї причини електробезпека пристрої повністю залежить від цього приладу.

Крім того, блок живлення впливає на світлотехнічні характеристики лампи, на те, який струм буде протікати через світлодіод. Якщо він буде пульсувати, то і світловий потік буде відрізнятися низькою якістю, погано впливати на зір.

Пристрій лампи і драйвера

Блок живлення для світлодіодної лампи 12В є найпоширенішою різновидом. В залежності від характеристик лампи він може видавати на виході 5, 12, 24, 48 В. При цьому струм з змінного перетворюється в постійний. Це обов'язкова умова правильної роботи системи.

Перш ніж розглянути пристрій цього елемента лампи, потрібно звернути увагу на його місце в конструкції. Це дозволить при необхідності виконати ремонт. Лампи світлодіодного типу мають однакове пристрій. Якщо демонтувати корпус, можна побачити всередині драйвер. Це друкована плата, на яку напаяні радіоелементи.

Цоколь представлених приладів найчастіше має розмір G4. Блок живлення для світлодіодних ламп слід відразу після нього. Електрика подається на контакти патрона, передаючись на висновки цоколя. До нього підведено два дроти, по яких напруга подається на драйвер (блок живлення). Тут відбувається трансформація струму до заданих параметрів. Воно надходить на плату, до якої припаяні світлодіоди.

Драйвер – це електронний блок, який представляє собою генератор струму. Він, у свою чергу, також має декілька основних компонентів. Напруга від побутової мережі потрапляє спочатку на фільтр. Він усуває електромагнітні перешкоди. Далі струм потрапляє на випрямляч. Тут він стає постійним. Наступна щабель блоку живлення призначена для корекції коефіцієнта потужності. Останньою стадією, яку проходить в цьому пристрої електричний струм, є імпульсний стабілізатор струму. До його виходу приєднані світлодіоди.

Такий пристрій має будь-яка світлодіодна лампа. Якщо потрібно зібрати блоки живлення світлодіодних ламп аварійного або основного призначення, дотримуються зазначеної схеми.

Особливості харчування світлодіодів

Блок живлення світлодіодних ламп на 220В має деякі особливості роботи. Це потрібно обов'язково врахувати, збираючись зробити або відремонтувати цей прилад. Світлодіод має нелінійну залежність напруги і струму. Цією особливістю володіють всі освітлювальні прилади представленого типу.

Так, при збільшенні номінальної напруги струм на світлодіоді різко зростає. Це може привести до поломки. Тому в недорогих лампах (часто китайського походження) послідовно з світлодіодом встановлюється обмежуючий резистор. Якщо відбудеться стрибок напруги, він не дозволить струму збільшитися. Але при цьому на резисторі впаде потужність. ККД недорогого світильника з цієї причини зменшується.

Блок живлення забезпечує нормальне напруга для живлення світлодіодів. Саме цей прилад найчастіше включається в схему ламп представленого типу. Блок живлення для світлодіодної лампи 12В або з іншим значенням вихідного напруги, називається драйвером. Це маркетингове позначення подібних приладів. Джерело постійної напруги для світлодіодів, які працюють від напруги 12 В, прийнято називати блоком живлення. Якщо ж пристрій ще й стабілізує вхідний струм, то це драйвер. Можна сказати, що це різновид блоку харчування, яка встановлюється в якісних лампах.

Різновиди блоків живлення

Розглянувши пристрій блоку живлення світлодіодної лампи, потрібно звернути увагу на різновиди подібних приладів. Вони можуть бути трансформаторними або імпульсними. Вони відрізняються пристроєм і принципом роботи.

Так, в основі трансформаторного блоку застосовується трансформатор. Це прилад понижуючого типу. Напруга для будь-лампи світлодіодного типу потрібно знижувати з 220 В до 12 В або іншого потрібного значення. Тільки після цього струм подається на випрямляч. Будь-яка світлодіодна лампа працює від постійного струму.

Перевагою трансформаторних різновидів приладів є простота їх конструкції. Вони здатні витримати навантаження в режимі холостого ходу і мають розв'язку від побутової мережі. Однак у представленої різновиди блоку є і недоліки. Основними з них є малий ККД (50-70%), а також чутливість системи до перевантажень.

Імпульсний блок живлення для світлодіодних ламп також має в своїй конструкції трансформатор. Але в цьому випадку він працює на більш високих частотах. Тому його вага і розмір у кілька разів менше. Звичайний трансформаторний блок живлення працює на частоті 50 Гц. Він значно більше. ККД імпульсного приладу складає 70-80%.

В імпульсних різновидах приладу також присутній розв'язка від мережі. Цей прилад також чутливий до перевантажень, але при цьому може перестати функціонувати навіть при холостому ході. Такий прилад при значній перевантаження може запалюватися.

Особливості драйвера

Вибираючи блок живлення для світлодіодної лампи 220 В, потрібно звернути увагу на особливості приладів, які прийнято називати драйверами. Це імпульсні різновиди джерел живлення. Вони стабілізують вихідне напруга, яка подається на світлодіоди. Такі прилади бувають одно - і двухкаскадными. Другий варіант кращий. Двокаскадні драйвери встановлюють у переважній більшості схем. Вони володіють особливим принципом дії.

Так, перший каскад є коректором коефіцієнта потужності. Другий елемент системи є стабілізатором напруги на виході. Блок коректора необхідний, так як драйвер являє собою імпульсний тип пристрою. Він повинен відповідати вимогам, зазначеним у ГОСТ, які стосуються придушення гармонік вхідного напруги.

Двухкаскадный драйвер відповідає нормам і вимогам, які висуваються до якості світлового потоку. Такий блок живлення для світлодіодних ламп 12 вольт здатний забезпечити пульсацію, рівну 1%. Це хороший показник. Таке освітлення не буде негативно впливати на зір і нервову систему людини. При цьому коефіцієнт потужності двокаскадного приладу становить 0,92-0,96.

Варто зазначити, що представлена схема драйвера досить дорога. Тому виробники дешевих ламп встановлюють однокаскадную схему драйвера. Такі системи більше підходять для створення освітлення в коморі, технічному приміщенні, підвалі чи під'їзді. В квартирі або будинку потрібно застосовувати двокаскадні схеми.

Ще кілька слів про драйвери

Варто відзначити, що на відміну від блока живлення у драйвера немає такої характеристики як «вихідне напруга». Для цього приладу характерні тільки такі показники, як вихідний струм і потужність. Це означає, що представлена різновид джерела живлення не видасть струм з великим значенням, ніж було розраховано виробником.

Існують драйвери, розраховані на певну кількість світлодіодів (наприклад, 5 шт.). У цьому випадку можна підключити і менше освітлювальних елементів, але не більше.

Інші типи представлених елементів електросхеми лампи можуть працювати з будь-якою кількістю світлодіодів. Однак їх сумарна потужність не повинна бути більше встановленого виробником значення. Варто відзначити, що в універсальних драйверів ККД буде меншим. Це пояснюється специфікою роботи імпульсної схеми.

Різновиди драйверів

У продажу представлено кілька типів представлених джерел живлення для світлодіодних ламп. Основні з них наступні:

  • конденсаторна схема;
  • резистор;
  • драйвер з входом низьковольтного типу;
  • мікросхема HV9910;
  • мережевий драйвер;
  • мікросхема LM317.

Вибір залежить від особливостей приладу, параметрів його експлуатації.

Поради фахівців

Вибираючи блок живлення для світлодіодних ламп, потрібно знати, чим відрізняються існуючі їх види. Фахівці в області світлотехніки дають кілька порад. Майстри стверджують, що при використанні в схемі драйвера світлодіоди можуть працювати на повну потужність. Це пояснюється відсутністю необхідності знижувати напругу. У цьому випадку світлодіоди не вийдуть з ладу через підвищення потужності.

Якщо ж харчування здійснюється за допомогою блоку живлення, частина напруги буде витрачатися через нагрівання резисторів. Останні відповідають за обмеження напруги при стрибку показників струму. Тому, підключивши систему за допомогою драйвера, можна значно продовжити термін служби світлодіодів. Струм в цьому випадку ніколи не перевищить допустиме значення.

Варто врахувати, що драйвер являє собою прилад, який призначений для струму з певними характеристиками, заданої потужності. Тому бажаючи зібрати або відремонтувати блок живлення з світлодіодним лампи своїми руками, потрібно підбирати його відповідно до кількістю і типом світлодіодів. Їх потужність повинна відповідати обраному живлячої пристрою.

Звичайний блок живлення можна застосовувати для будь-яких електричних приладів, а драйвер спеціально призначений для світлодіодів. Це обов'язково враховують при покупці приладу. Існує ряд факторів, які впливають на вибір типу живильного пристрою.

Який тип пристрою вибрати?

Блок живлення для світлодіодних ламп, а також драйвери потрібно вибирати у відповідності з особливостями експлуатації приладу. Досвідчені майстри дають кілька порад, яку різновид живильного пристрою краще придбати у тому чи іншому випадку.

Драйвер переважніше застосовувати в схемі зі світлодіодами, якщо в схемі не передбачені резистори. Таке трапляється, якщо потрібно живити окремі діоди. Також представлену різновид приладів застосовують у тому випадку, якщо не треба періодично відключати частину світлодіодів від драйвера.

Також в спеціалізованих магазинах простіше підібрати стабілізатор вхідної напруги. Драйвер підбирається у відповідності з кількістю світлодіодів та їх потужністю. У цьому має допомогти кваліфікований консультант-продавець. Тому, купуючи необхідне обладнання в магазині, краще зупинити свій вибір на драйвері.

Якщо ж у схемі передбачені світлодіоди з вбудованими резисторами, краще придбати блок живлення. Це рішення буде правильним і у випадках, коли потрібно іноді відключати частину світлодіодів.

Поради щодо вибору

Фахівці радять підходити до вибору блоку живлення для світлодіодних ламп комплексно. Звернувшись в спеціалізований магазин, потрібно спочатку визначитися з типом джерела живлення. Вирішивши, потрібен драйвер або блок живлення, можна переходити до наступного етапу. Визначається сумарна потужність світлодіодів. Блок живлення повинен не тільки відповідати цьому значенню, але і мати запас близько 20%. Щоб розрахувати потужність, потрібно заглянути в техпаспорт лампи.

Драйвер повинен відповідати номінальній потужності і струму світлодіодів. Джерело живлення, який видає на виході 12 вольт не підійде для освітлювального приладу на 48 вольт.

Далі потрібно звернути увагу на показник захисту корпусу від зовнішніх погодних умов. Потрібно вирішити, для яких цілей потрібна лампа. Якщо вона буде змонтована на вулиці, у вологому чи запиленому приміщенні, клас захисту повинен бути високим. Цей показник позначається літерами IP в маркуванні. Для домашнього застосування можна вибирати блок живлення з найнижчим класом захисту. Прилади типу IP65 призначені для вуличного монтажу або в приміщенні ванни, ванни або душа. Такий блок живлення не боїться прямого попадання струменя води на корпус. Вартість захищених пристроїв на порядок вище.