Alai

LED-Treiber können ein verwirrender Teil der LED-Technologie sein. Es gibt so viele verschiedene Typen und Varianten, dass es manchmal ein wenig überwältigend erscheinen kann. Deshalb wollte ich einen kurzen Beitrag schreiben, in dem ich die verschiedenen Arten erkläre, was sie unterscheidet und worauf Sie bei der Auswahl der LED-Treiber für Ihre Beleuchtungsanwendung achten sollten.

Was ist ein LED-Treiber, fragen Sie sich vielleicht? Ein LED-Treiber ist ein elektrisches Gerät, das die Stromzufuhr zu einer LED oder einer Reihe von LEDs regelt. Er ist ein wichtiger Bestandteil eines LED-Schaltkreises, und ein Betrieb ohne ihn führt zum Ausfall des Systems.

Die Verwendung eines solchen Treibers ist sehr wichtig, um Schäden an Ihren LEDs zu vermeiden, da sich die Vorwärtsspannung (Vf) einer Hochleistungs-LED mit der Temperatur ändert. Die Vorwärtsspannung ist die Menge an Volt, die die Leuchtdiode benötigt, um Strom zu leiten und zu leuchten. Mit steigender Temperatur nimmt die Vorwärtsspannung der LED ab, wodurch die LED mehr Strom zieht. Die LED wird immer heißer und nimmt immer mehr Strom auf, bis sie schließlich durchbrennt; dies wird auch als thermisches Durchbrennen bezeichnet. Der LED-Treiber ist ein eigenständiges Netzteil mit Ausgängen, die auf die elektrischen Eigenschaften der LED(s) abgestimmt sind. Dies hilft, thermisches Durchgehen zu vermeiden, da der Konstantstrom-LED-Treiber die Änderungen der Vorwärtsspannung ausgleicht und gleichzeitig einen konstanten Strom an die LED liefert.

Was ist vor der Auswahl eines LED-Treibers zu beachten

• Welche Art von LEDs wird verwendet und wie viele?
  • Ermitteln Sie die Vorwärtsspannung, den empfohlenen Treiberstrom usw.
• Brauche ich einen LED-Treiber mit konstantem Strom oder mit konstanter Spannung?
  • Wir gehen hier auf konstanten Strom und konstante Spannung ein.
• Welche Art von Strom wird verwendet? (Gleichstrom, Wechselstrom, Batterien usw.)
  • Betrieb mit Wechselstrom? Informieren Sie sich über die Vorteile eines AC-Treibers!
• Was sind die räumlichen Einschränkungen?
  • Arbeiten Sie auf engem Raum? Nicht viel Spannung zum Arbeiten?
• Was sind die Hauptziele der Anwendung?
  • Größe, Kosten, Effizienz, Leistung usw.
• Sind besondere Merkmale erforderlich?
  • Dimmen, Pulsieren, Mikroprozessorsteuerung usw.

Zuerst sollten Sie wissen…

Es gibt zwei Haupttypen von Treibern: solche, die mit Niederspannungs-Gleichstrom betrieben werden (im Allgemeinen 5-36VDC) und solche, die mit Hochspannungs-Wechselstrom betrieben werden (im Allgemeinen 90-277VAC). LED-Treiber, die mit Hochspannungs-Wechselstrom betrieben werden, nennt man Off-Line-Treiber oder AC-LED-Treiber. Für die meisten Anwendungen wird die Verwendung eines LED-Treibers mit niedrigem Gleichspannungseingang empfohlen. Selbst wenn Ihr Eingang eine hohe Wechselspannung hat, können Sie mit einem zusätzlichen Schaltnetzteil einen Treiber mit Gleichstromeingang verwenden. Niederspannungs-Gleichstromtreiber werden empfohlen, da sie äußerst effizient und zuverlässig sind. Für kleinere Anwendungen stehen im Vergleich zu Hochspannungs-Wechselstromtreibern mehr Dimm- und Ausgangsoptionen zur Verfügung, so dass Sie bei Ihrer Anwendung mit mehr Möglichkeiten arbeiten können. Wenn Sie jedoch ein großes allgemeines Beleuchtungsprojekt für Wohngebäude oder gewerbliche Beleuchtung haben, sollten Sie sehen, dass Wechselstromtreiber für diese Art von Aufgabe besser geeignet sind.

Zweites, was Sie wissen sollten

Zweites, was Sie wissen müssen, ist der Treiberstrom, den Sie an die LED anlegen wollen. Höhere Betriebsströme führen zu mehr Licht von der LED und erfordern auch eine höhere Wattzahl, um die Lampe zu betreiben. Es ist wichtig, dass Sie die Spezifikationen Ihrer LED kennen, damit Sie die empfohlenen Betriebsströme und die Anforderungen an den Kühlkörper wissen, damit Sie die LED nicht mit zu viel Strom oder zu viel Wärme verbrennen. Und schließlich ist es gut zu wissen, welche Anforderungen Sie an Ihre Beleuchtungsanwendung stellen. Wenn Sie zum Beispiel dimmen wollen, müssen Sie einen Treiber mit Dimmfunktion wählen.

Ein wenig über Dimmen

Das Dimmen von LEDs hängt davon ab, welche Art von Strom Sie verwenden; daher werde ich sowohl die DC- als auch die AC-Dimmoptionen erläutern, damit wir besser verstehen, wie man alle Anwendungen dimmt, egal ob DC oder AC.

DC-Dimmen

Die mit Gleichstrom betriebenen Niederspannungstreiber können auf verschiedene Weise gedimmt werden. Die einfachste Lösung zum Dimmen ist die Verwendung eines Potentiometers. Damit lässt sich der gesamte Bereich von 0-100 % dimmen.

Dies wird in der Regel empfohlen, wenn Sie nur einen Treiber in Ihrer Schaltung haben, aber wenn mehrere Treiber von einem Potentiometer aus gedimmt werden, kann der Wert des Potentiometers aus – KΩ/N – ermittelt werden, wobei K der Wert Ihres Potentiometers und N die Anzahl der Treiber ist, die Sie verwenden. Wir haben BuckPucks verdrahtet, die mit einem 5K-Drehknopf-Potentiometer zum Dimmen geliefert werden, aber wir haben auch dieses 20K-Potentiometer, das leicht mit unseren BuckBlock- und FlexBlock-Treibern verwendet werden kann. Verbinden Sie einfach den Erdungsdraht mit dem mittleren Pol und den Dimmdraht mit der einen oder anderen Seite (die Wahl der Seite bestimmt, in welche Richtung Sie den Knopf zum Dimmen drehen).

Ihre zweite Möglichkeit zum Dimmen ist die Verwendung eines 0-10V Wanddimmers, wie z.B. unsere A019 Low Voltage Dimming Control. Dies ist die bessere Art des Dimmens, wenn Sie mehrere Geräte haben, da der 0-10V-Dimmer mit mehreren Treibern gleichzeitig arbeiten kann. Schließen Sie einfach die Dimmerdrähte an den Eingang des Treibers an, und schon kann es losgehen.

AC Dimming

Für Hochspannungs-Wechselstromtreiber gibt es je nach Treiber ebenfalls mehrere Möglichkeiten zum Dimmen. Viele AC-Treiber arbeiten mit 0-10V Dimmung, wie wir oben beschrieben haben. Wir führen auch Mean Well und Phihong LED-Treiber, die TRIAC-Dimmung bieten, so dass sie mit vielen leading-edge und trailing-edge Dimmern funktionieren. Dies ist hilfreich, da es LEDs ermöglicht, mit sehr beliebten Dimmern wie Lutron und Leviton zu arbeiten.

Wie viele LEDs können mit einem Treiber betrieben werden?

Die maximale Anzahl von LEDs, die Sie mit einem einzigen Treiber betreiben können, wird bestimmt, indem Sie die maximale Ausgangsspannung des Treibers durch die Vorwärtsspannung Ihrer LED(s) teilen. Bei der Verwendung von LuxDrive-Treibern bestimmen Sie die maximale Ausgangsspannung, indem Sie 2 Volt von Ihrer Eingangsspannung abziehen. Dies ist erforderlich, weil die Treiber einen 2-Volt-Überschuss benötigen, um die internen Schaltkreise zu versorgen. Wenn Sie zum Beispiel den Wired 1000mA BuckPuck-Treiber mit einem 24-Volt-Eingang verwenden, haben Sie eine maximale Ausgangsspannung von 22 Volt.

Was brauche ich für die Stromversorgung?

Das führt uns zu der Frage, welche Eingangsspannung wir für unsere LEDs benötigen. Die Eingangsspannung ist schließlich die maximale Ausgangsspannung für unseren Treiber, nachdem wir die Kopfspannung der Treiberschaltung berücksichtigt haben. Stellen Sie sicher, dass Sie die minimale und maximale Eingangsspannung für Ihre LED-Treiber kennen. Als Beispiel werden wir uns an den Wired 1000mA BuckPuck halten, der Eingangsspannungen von 7-32VDC verarbeiten kann. Um herauszufinden, wie hoch Ihre Eingangsspannung für eine Anwendung sein sollte, können Sie diese einfache Formel verwenden.

Vo + (Vf x LEDn) = Vin

Wobei:

Vo = Spannungs-Overhead für Treiber – 2, wenn Sie einen DC LuxDrive-Treiber verwenden oder 4, wenn Sie einen AC LuxDrive-Treiber verwenden

Vf = Vorwärtsspannung der LEDs, die Sie versorgen möchten

LEDn = Die Anzahl der LEDs, die Sie versorgen möchten

Vin = Eingangsspannung zum Treiber

Zum Beispiel, Wenn Sie 6 Cree XPG2-LEDs aus einer Gleichstromquelle versorgen müssen und Sie den oben genannten Wired BuckPuck verwenden, dann müsste Vin mindestens 20VDC betragen, basierend auf der folgenden Berechnung.

2 + (3.0 x 6) = 20

Dies bestimmt die minimale Eingangsspannung, die Sie bereitstellen müssen. Es kann nicht schaden, eine höhere Spannung bis zur maximalen Eingangsspannung des Treibers zu verwenden. Da wir also kein 20-VDC-Netzteil haben, wirst du wahrscheinlich bei einem 24-VDC-Netzteil bleiben, um diese LEDs zu betreiben.

Damit können wir sicherstellen, dass die Spannung funktioniert, aber um das richtige Netzteil zu finden, müssen wir auch die Wattzahl der gesamten LED-Schaltung ermitteln. Die Berechnung für die LED-Wattleistung ist:

Vf x Antriebsstrom (in Ampere)

Mit den 6 XPG2-LEDs von oben können wir unsere Watt ermitteln.

3.0 V x 1A = 3 Watt pro LED

Gesamtwattzahl für die Schaltung = 6 x 3 = 18 Watt

Bei der Berechnung der geeigneten Stromversorgungsleistung für Ihr Projekt ist es wichtig, einen Puffer von 20 % für die Berechnung der Wattzahl zu berücksichtigen. Mit diesem Puffer von 20 % wird verhindert, dass das Netzteil überlastet wird. Eine Überlastung des Netzteils kann zum Flackern der LEDs oder zum vorzeitigen Ausfall des Netzteils führen. Berechnen Sie den Puffer einfach, indem Sie die Gesamtwattzahl mit 1,2 multiplizieren. Für unser obiges Beispiel würden wir also mindestens 21,6 Watt benötigen (18 x 1,2 = 21,6). Die nächste gängige Netzteilgröße ist 25 Watt, also wäre es in Ihrem Interesse, ein 25-Watt-Netzteil mit einem 24-Volt-Ausgang zu kaufen.

Was, wenn ich nicht genug Spannung habe? Mit einem LED-Boost-Treiber (FlexBlock)

Die FlexBlock-LED-Treiber sind Boost-Treiber, was bedeutet, dass sie eine höhere Spannung ausgeben können als die, die ihnen zugeführt wird. Dadurch können Sie mit einem einzigen LED-Treiber mehr LEDs in Reihe betreiben. Dies ist äußerst hilfreich bei Anwendungen, bei denen die Eingangsspannung begrenzt ist und Sie mehr Leistung an die LEDs bringen müssen. Wie beim BuckPuck-Treiber wird die maximale Anzahl von LEDs, die Sie mit einem einzigen Treiber in Reihe versorgen können, bestimmt, indem Sie die maximale Ausgangsspannung des Treibers durch die Vorwärtsspannung Ihrer LEDs teilen. Der FlexBlock kann in zwei verschiedenen Konfigurationen angeschlossen werden und variiert in Bezug auf die Eingangsspannung. Im Buck-Boost (Standard)-Modus kann der FlexBlock LED-Lasten verarbeiten, die über, unter oder gleich der Spannung des Netzteils liegen. Die maximale Ausgangsspannung des Treibers in diesem Modus lässt sich mit folgender Formel ermitteln:

48VDC – Vin

Wenn wir also eine 12VDC-Stromversorgung und die XPG2-LEDs von oben verwenden, wie viele könnten wir mit dem 700mA-FlexBlock betreiben? Die maximale Ausgangsspannung beträgt 36VDC (48-12) und die Vorwärtsspannung des XPG2 bei 700mA beträgt 2,9. Wenn wir also 36VDC durch diesen Wert dividieren, sehen wir, dass dieser Treiber 12 LEDs betreiben kann. Im Boost-Only-Modus kann der FlexBlock bis zu 48 VDC aus nur 10 VDC ausgeben. Im Boost-Only-Modus könnten Sie also bis zu 16 LEDs betreiben (48/2,9). Hier gehen wir ausführlich auf die Verwendung eines FlexBlock-Boosting-Treibers für die Stromversorgung deiner LEDs ein.

Prüfung der Wattzahl für Hochleistungs-AC-Eingangstreiber

Nun geben AC-Eingangstreiber eine bestimmte Wattzahl für den Betrieb ab, also musst du die Wattzahl deiner LEDs ermitteln. Sie können dies mit dieser Formel tun:

x LEDn = Wattleistung

Wenn wir also versuchen, die gleichen 6 Cree XPG2 LEDs bei 700mA zu betreiben, wäre die Wattleistung…

x 6 = 12.18

Das bedeutet, dass Sie einen AC-Treiber finden müssen, der bis zu 13 Watt leisten kann, wie unser Phihong 15 Watt LED-Treiber.

HINWEIS: Es ist wichtig, die minimale Ausgangsspannung von Offline-Treibern zu berücksichtigen, wenn Sie Ihre Anwendung entwickeln. Zum Beispiel hat der obige Treiber eine Mindestausgangsspannung von 15 Volt. Da die Mindestausgangsspannung höher ist als die unserer einzelnen XPG2-LED (2,9 V), müssten Sie mindestens 6 dieser LEDs in Reihe schalten, um mit diesem speziellen Treiber arbeiten zu können.

Hilfsmittel zum Verständnis und zur Auswahl des richtigen LED-Treibers

So, jetzt sollten Sie eine ziemlich gute Vorstellung davon haben, was ein LED-Treiber ist und worauf Sie bei der Auswahl eines Treibers mit einer für Ihre Anwendung ausreichenden Stromversorgung achten müssen. Ich weiß, dass es noch Fragen gibt, und dafür können Sie uns hier unter (802) 728-6031 oder [email protected] kontaktieren.

Wir haben auch dieses Treiberauswahl-Tool, das Ihnen hilft, den besten Treiber zu berechnen, indem Sie Ihre Schaltungsspezifikationen eingeben.

Wenn Ihre Anwendung eine spezielle Größe und Leistung erfordert, kontaktieren Sie bitte LEDdynamics. Deren LUXdrive-Abteilung wird schnell kundenspezifische LED-Treiber direkt hier in den Vereinigten Staaten entwerfen und herstellen.

Danke, dass Sie uns gefolgt sind, und ich hoffe, dass dieser Beitrag all jenen hilft, die sich fragen, worum es bei LED-Treibern überhaupt geht.