Alai

LED-drivere kan være en forvirrende del af LED-teknologien. Der er så mange forskellige typer og variationer, at det kan virke lidt overvældende til tider. Derfor ville jeg skrive et hurtigt indlæg, der forklarer varianterne, hvad der gør dem forskellige, og hvad du bør kigge efter, når du vælger LED-driver(e) til din belysningsapplikation.

Hvad er en LED-driver, spørger du måske? En LED-driver er en elektrisk enhed, der regulerer strømmen til en LED eller en streng af LED’er. Det er en afgørende del af et LED-kredsløb, og hvis det fungerer uden en, vil det resultere i systemfejl.

Det er meget vigtigt at bruge en for at forhindre skader på dine LED’er, da forward-spændingen (Vf) for en højtydende LED med høj effekt ændrer sig med temperaturen. Forward Voltage er det antal volt, som den lysemitterende diode har brug for for at lede elektricitet og lyse op. Når temperaturen stiger, falder LED’ens forward-spænding, hvilket får LED’en til at trække mere strøm. LED’en vil fortsætte med at blive varmere og trække mere strøm, indtil LED’en brænder sig selv ud, hvilket også er kendt som Thermal Runaway. LED-driveren er en selvstændig strømforsyning, som har udgange, der er tilpasset LED’ernes elektriske egenskaber. Dette hjælper med at undgå termisk runaway, da LED-driveren med konstantstrøm kompenserer for ændringerne i forward-spændingen, mens den leverer en konstant strøm til LED’en.

Ting, der skal overvejes, før du vælger en LED-driver

• Hvilken type LED’er anvendes, og hvor mange?
• Find ud af forward-spænding, anbefalet kørestrøm osv.

Har jeg brug for en LED-driver med konstant strøm eller en LED-driver med konstant spænding?

• Vi gennemgår konstant strøm vs. konstant spænding her.

Hvilken type strøm vil blive brugt? (jævnstrøm, vekselstrøm, batterier osv.)

• Kører du fra vekselstrøm? Se, hvordan en AC-driver vil gavne dig!

Hvilke pladsbegrænsninger er der?

• Arbejder du i et trangt område? Ikke meget spænding at arbejde med?

Hvad er hovedmålene med applikationen?

• Størrelse, omkostninger, effektivitet, ydeevne osv.

Er der behov for særlige funktioner?

• Dæmpning, pulsering, mikroprocessorstyring osv.

Først skal du vide…

Der findes to hovedtyper af drivere, nemlig dem, der bruger lavspændings DC-indgangsspænding (generelt 5-36VDC), og dem, der bruger højspændings AC-indgangsspænding (generelt 90-277VAC). LED-drivere, der bruger højspændings vekselstrøm, kaldes Off-Line-drivere eller AC LED-drivere. I de fleste applikationer anbefales det at bruge en LED-driver med lav spænding med jævnstrømsindgang. Selv hvis din indgang er højspændingsvekselstrøm, vil det være muligt at bruge en DC-indgangsdriver ved hjælp af en ekstra koblingsstrømforsyning. Det anbefales at anvende DC-drivere med lav spænding, da de er ekstremt effektive og pålidelige. Til mindre applikationer er der flere muligheder for dæmpning og udgangsmuligheder i forhold til højspændings-AC-drivere, så du har mere at arbejde med i din applikation. Hvis du har et stort generelt belysningsprojekt til bolig- eller erhvervsbelysning, bør du dog se, hvordan vekselstrømsdrivere kan være bedre til denne type arbejde.

Den anden ting, du bør vide

For det andet skal du kende den drevstrøm, som du ønsker at sætte til LED’en. Højere drevstrømme vil resultere i mere lys fra LED’en, og det vil også kræve mere watt til at drive lyset. Det er vigtigt at kende din LED’s specifikationer, så du kender de anbefalede drevstrømme og krav til køleplader, så du ikke brænder LED’en af med for meget strøm eller for meget varme. Endelig er det godt at vide, hvad du forventer af din belysningsapplikation. Hvis du f.eks. ønsker dæmpning, skal du vælge en driver med dæmpningsmuligheder.

En lille smule om dæmpning

Dæmpning af LED’er varierer alt efter hvilken type strøm du bruger; så jeg vil gennemgå både DC- og AC-dæmpningsmuligheder, så vi bedre kan forstå, hvordan man dæmper alle applikationer, uanset om det er DC eller AC.

DC-dæmpning

Lavspændings DC-drevne drivere kan let dæmpes på et par forskellige måder. Den enkleste dæmpningsløsning for disse er at bruge et potentiometer. Dette giver et fuldt område af 0-100 % dæmpning.

Dette anbefales normalt, når du kun har én driver i dit kredsløb, men hvis der er flere drivere, der dæmpes fra ét potentiometer, kan potentiometerets værdi findes ud fra – KΩ/N – hvor K er værdien af dit potentiometer og N er antallet af drivere, som du bruger. Vi har kablede BuckPucks, der leveres med et 5K drejeknap-potentiometer til dæmpning, men vi har også dette 20K potentiometer, der nemt kan bruges med vores BuckBlock- og FlexBlock-drivere. Du skal blot tilslutte dæmpningsjordledningen til den midterste stik og dæmpningsledningen til den ene eller den anden side (valg af side bestemmer blot, hvilken vej du drejer drejeknappen for at få den til at dæmpe).

Din anden mulighed for dæmpning er at bruge en 0-10V vægdæmper, som vores A019 Low Voltage Dimming Control. Dette er den bedre måde at dæmpe på, hvis du har flere enheder, da 0-10V-dæmperen kan fungere med flere drivere på samme tid. Du skal bare tilslutte dæmpningsledningerne direkte til driverens indgang, og så er du klar til at gå.

AC-dæmpning

For højspændings-AC-drivere er der også et par muligheder for dæmpning, afhængigt af din driver. Mange AC-drivere arbejder med 0-10V-dæmpning, som vi gennemgik ovenfor. Vi fører også Mean Well og Phihong LED-drivere, der tilbyder TRIAC-dæmpning, så de fungerer med mange leading-edge- og trailing-edge-dæmpere. Dette er nyttigt, da det gør det muligt for LED’er at fungere med meget populære dæmpningssystemer til boliger som Lutron og Leviton.

Hvor mange LED’er kan du køre med en driver?

Det maksimale antal LED’er, du kan køre med en enkelt driver, bestemmes ved at dividere driverens maksimale udgangsspænding med din(e) LED’s forward-spænding. Når du bruger LuxDrive-drivere, bestemmer du den maksimale udgangsspænding ved at fratrække 2 volt fra din indgangsspænding. Dette er nødvendigt, fordi driverne har brug for 2 volt overhead til at forsyne det interne kredsløb. Hvis du f.eks. bruger Wired 1000mA BuckPuck-driveren med en indgang på 24 volt, vil du have en maksimal udgangsspænding på 22 volt.

Hvad skal jeg bruge til strøm?

Det fører os til at finde ud af, hvilken indgangsspænding vi har brug for til vores lysdioder. Indgangsspænding er trods alt lig med vores maksimale udgangsspænding for vores driver, efter at vi har taget højde for driverkredsløbets overspænding. Sørg for at kende de minimale og maksimale indgangsspændinger for dine LED-drivere. Som eksempel vil vi holde os til Wired 1000mA BuckPuck, som kan tage indgangsspændinger fra 7-32VDC. Når du skal finde ud af, hvad din indgangsspænding skal være for en applikation, kan du bruge denne enkle formel.

Vo + (Vf x LEDn) = Vin

Hvor:

Vo = Spændingsoverhead for drivere – 2 hvis du bruger en DC LuxDrive-driver eller 4 hvis du bruger en AC LuxDrive-driver

Vf = Fremadgående spænding for de LED’er, du ønsker at forsyne

LEDn = Antallet af LED’er, du ønsker at forsyne

Vin = Indgangsspænding til driveren

Til eksempel, hvis du skal forsyne 6 Cree XPG2 LED’er fra en jævnstrømskilde, og du bruger Wired BuckPuck fra ovenfor, så skal Vin være mindst 20 VDC baseret på følgende beregning.

2 + (3,0 x 6) = 20

Dette bestemmer den mindste indgangsspænding, som du skal levere. Der er ingen skade ved at bruge en højere spænding op til driverens maksimale indgangsspænding, så da vi ikke har en 20VDC strømforsyning, vil du sandsynligvis holde dig til en 24VDC strømforsyning for at kunne køre disse LED’er.

Nu hjælper dette os med at sikre, at spændingen virker, men for at finde den rigtige strømforsyning skal vi også finde wattforbruget for hele LED-kredsløbet. Beregningen af LED-watttage er:

Vf x Drive Current (in Amps)

Med de 6 XPG2 LED’er fra ovenfor kan vi finde vores watt.

3.0 V x 1A = 3 watt pr. LED

Totalt wattforbrug for kredsløbet = 6 x 3 = 18 watt

Når du beregner det passende wattforbrug til din strømforsyning til dit projekt, er det vigtigt at give en “pude” på 20 % til din beregning af wattforbrug. Hvis du tilføjer denne 20 % pude, forhindrer du, at strømforsyningen bliver overbelastet. Overbelastning af strømforsyningen kan få LED’erne til at flimre eller forårsage for tidlig svigt af strømforsyningen. Beregn puden ved at multiplicere det samlede wattforbrug med 1,2. Så i vores ovenstående eksempel vil vi have mindst 21,6 watt (18 x 1,2 = 21,6). Den nærmeste almindelige strømforsyningsstørrelse vil være 25 watt, så det vil være i din bedste interesse at få en 25 watt strømforsyning med en 24 volts udgang.

Hvad sker der, hvis jeg ikke har nok spænding? Brug af en LED Boost Driver (FlexBlock)

FlexBlock LED-drivere er boost-drivere, hvilket betyder, at de kan udsende en højere spænding end den, der leveres til dem. Dette giver dig mulighed for at forsyne flere LED’er i serie med en enkelt LED-driver. Dette er yderst nyttigt i applikationer, hvor din indgangsspænding er begrænset, og du har brug for at få

mere strøm til LED’erne. Som med BuckPuck-driveren bestemmes det maksimale antal LED’er, du kan forsyne med strøm med en enkelt driver i serie, ved at dividere driverens maksimale udgangsspænding med dine LED’ers forward-spænding. FlexBlock kan tilsluttes i to forskellige konfigurationer og varierer, når det gælder indgangsspænding. I Buck-Boost (standard)-tilstand kan FlexBlock håndtere LED-belastninger, der er over, under eller lig med spændingen fra strømforsyningen. Du finder driverens maksimale udgangsspænding i denne tilstand med denne formel:

48VDC – Vin

Så når vi bruger en 12VDC strømforsyning og XPG2 LED’erne fra ovenfor, hvor mange kan vi så køre med 700mA FlexBlock? Din maksimale udgangsspænding er 36VDC (48-12) og fremadspændingen for XPG2, der kører ved 700mA, er 2,9, så ved at dividere 36VDC med dette kan vi se, at denne driver kunne forsyne 12 LED’er. I Boost-Only Mode kan FlexBlock output op til 48VDC fra så lidt som 10VDC. Så hvis du var i Boost-Only-tilstand, kunne du strømforsyne op til 16 LED’er (48/2,9). Her gennemgår vi brugen af en FlexBlock boosting-driver til at forsyne dine lysdioder i dybden.

Kontrol af watt for High Power AC Input Drivers

Nu med AC-input drivere afgiver de et vist antal watt til at køre, så du skal finde watt for dine lysdioder. Du kan gøre dette ved at bruge denne formel:

x LEDn = Watt

Så hvis vi forsøger at drive de samme 6 Cree XPG2 LED’er ved 700 mA, vil dit wattforbrug være…

x 6 = 12.18

Det betyder, at du skal finde en AC-driver, der kan køre op til 13 watt som vores Phihong 15 Watt LED-driver.

BEMÆRK: Det er vigtigt at overveje den minimale udgangsspænding for off-line-drivere, når du designer din applikation. For eksempel har driveren ovenfor en minimumsudgang på 15 volt. Da den minimale udgangsspænding er større end den for vores enkelte XPG2 LED (2,9 V), skal du forbinde mindst 6 af disse sammen i serie for at kunne arbejde med denne særlige driver.

Værktøjer til at forstå og finde den rigtige LED-driver

Så nu skulle du have en ret god idé om, hvad en LED-driver er, og hvad du skal kigge efter, når du skal vælge en driver med en strømforsyning, der er tilstrækkelig nok til din applikation. Jeg ved, at der stadig vil være spørgsmål, og til det kan du kontakte os her på (802) 728-6031 eller [email protected].

Vi har også dette Driver Selector-værktøj, der hjælper med at beregne, hvilken driver der ville være bedst ved at indtaste dine kredsløbsspecifikationer.

Hvis din applikation kræver brugerdefineret størrelse og output, bedes du kontakte LEDdynamics. Deres LUXdrive-afdeling vil hurtigt designe og fremstille brugerdefinerede LED-drivere lige her i USA.

Tak for at følge med, og jeg håber, at dette indlæg hjælper alle dem, der undrer sig over, hvad LED-drivere handler om.