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I driver LED possono essere una parte confusa della tecnologia LED. Ci sono così tanti tipi diversi e varianti che a volte può sembrare un po’ opprimente. Ecco perché ho voluto scrivere un post veloce per spiegare le varietà, ciò che li rende diversi, e le cose che dovresti cercare quando scegli i driver LED per la tua applicazione di illuminazione.

Che cos’è un driver LED potresti chiedere? Un driver LED è un dispositivo elettrico che regola la potenza di un LED o di una stringa di LED. È un pezzo cruciale per un circuito a LED e operare senza di esso comporterà il fallimento del sistema.

Utilizzarne uno è molto importante per prevenire danni ai tuoi LED poiché la tensione diretta (Vf) di un LED ad alta potenza cambia con la temperatura. La tensione diretta è la quantità di volt che il diodo ad emissione luminosa richiede per condurre l’elettricità e illuminarsi. Con l’aumento della temperatura, la tensione diretta del LED diminuisce, facendo sì che il LED assorba più corrente. Il LED continuerà a diventare più caldo e ad assorbire più corrente fino a quando il LED si brucia, questo è anche conosciuto come Thermal Runaway. Il driver LED è un alimentatore autonomo che ha uscite che sono abbinate alle caratteristiche elettriche dei LED. Questo aiuta ad evitare la fuga termica, in quanto il driver LED a corrente costante compensa i cambiamenti nella tensione diretta mentre fornisce una corrente costante al LED.

Cose da considerare prima di scegliere un driver LED

• Quale tipo di LED si usa e quanti?
  • Trova la tensione diretta, la corrente di pilotaggio consigliata, ecc.
• Ho bisogno di un driver LED a corrente costante o a tensione costante?
  • Esaminiamo la corrente costante rispetto alla tensione costante qui.
• Quale tipo di alimentazione verrà utilizzata? (DC, AC, batterie, ecc.)
  • Funziona da AC? Scopri come un driver AC ti avvantaggerà!
• Quali sono le limitazioni di spazio? Non c’è molta tensione con cui lavorare?

Quali sono gli obiettivi principali dell’applicazione?

• Dimensioni, costi, efficienza, prestazioni, ecc.

Sono necessarie caratteristiche speciali?

• Dimmerazione, pulsazione, controllo microprocessore, ecc.

Prima di tutto, devi sapere…

Ci sono due tipi principali di driver, quelli che usano una bassa tensione di ingresso DC (generalmente 5-36VDC) e quelli che usano un’alta tensione di ingresso AC (generalmente 90-277VAC). I driver LED che usano l’alimentazione AC ad alta tensione sono chiamati driver Off-Line, o driver AC LED. Nella maggior parte delle applicazioni si raccomanda l’uso di un driver LED con ingresso DC a bassa tensione. Anche se il tuo ingresso è ad alta tensione AC, utilizzando un alimentatore switching aggiuntivo sarà possibile utilizzare un driver di ingresso DC. I driver DC a bassa tensione sono raccomandati perché sono estremamente efficienti e affidabili. Per le applicazioni più piccole ci sono più opzioni di dimmerazione e di uscita disponibili rispetto ai driver AC ad alta tensione in modo da avere più possibilità di lavoro nella vostra applicazione. Se avete un grande progetto di illuminazione generale per l’illuminazione residenziale o commerciale, tuttavia, si dovrebbe vedere come i driver AC potrebbe essere meglio per questo tipo di lavoro.

Seconda cosa che si dovrebbe sapere

In secondo luogo, è necessario conoscere la corrente di azionamento che si desidera mettere al LED. Correnti di pilotaggio più elevate si tradurrà in più luce dal LED, e richiederà anche più wattaggio per eseguire la luce. È importante conoscere le specifiche del tuo LED in modo da conoscere le correnti di pilotaggio raccomandate e i requisiti del dissipatore di calore in modo da non bruciare il LED con troppa corrente o calore in eccesso. Infine, è bene sapere cosa stai cercando dalla tua applicazione di illuminazione. Per esempio, se vuoi la dimmerazione, allora devi scegliere un driver con capacità di dimmerazione.

Un po’ di dimmerazione

Il dimmeraggio dei LED varia con il tipo di alimentazione che stai usando; quindi andrò oltre le opzioni di dimmerazione sia DC che AC in modo da poter capire meglio come dimmerare tutte le applicazioni, sia DC che AC.

DC Dimming

I driver alimentati DC a bassa tensione possono essere facilmente dimmerati in un paio di modi diversi. La soluzione di regolazione più semplice per questi è usare un potenziometro. Questo dà una gamma completa di dimmerazione 0-100%.

Questo è solitamente raccomandato quando hai un solo driver nel tuo circuito, ma se ci sono più driver che vengono regolati da un potenziometro, il valore del potenziometro può essere trovato da – KΩ/N – dove K è il valore del tuo potenziometro e N è il numero di driver che stai usando. Abbiamo cablato BuckPucks che sono dotati di un potenziometro da 5K per la regolazione, ma abbiamo anche questo potenziometro da 20K che può essere facilmente utilizzato con i nostri driver BuckBlock e FlexBlock. Basta collegare il filo di terra per la dimmerazione al polo centrale e il filo per la dimmerazione da un lato o dall’altro (la scelta di un lato determina solo il modo in cui si gira la manopola per farla dimmerare).

La tua seconda opzione per la dimmerazione è quella di utilizzare un dimmer da parete 0-10V, come il nostro A019 Low Voltage Dimming Control. Questo è il modo migliore di dimmerare se avete più unità, poiché il dimmer 0-10V può lavorare con diversi driver alla volta. Basta agganciare i fili di oscuramento direttamente all’ingresso del driver e sei pronto a partire.

Dimmerazione AC

Per i driver di potenza AC ad alta tensione ci sono un paio di opzioni per l’oscuramento a seconda del driver. Molti driver AC funzionano con dimmerazione 0-10V, come abbiamo detto sopra. Portiamo anche Mean Well e Phihong LED Drivers che offrono la dimmerazione TRIAC in modo da lavorare con molti dimmer leading-edge e trailing-edge. Questo è utile perché permette ai LED di lavorare con sistemi di dimmerazione residenziali molto popolari come Lutron e Leviton.

Quanti LED si possono usare con un driver?

Il numero massimo di LED che si possono usare con un singolo driver è determinato dividendo la tensione massima di uscita del driver per la tensione diretta dei LED. Quando si utilizzano i driver LuxDrive, si determina la tensione massima di uscita sottraendo 2 volt dalla tensione di ingresso. Questo è necessario perché i driver hanno bisogno di un overhead di 2 volt per alimentare il circuito interno. Per esempio, usando il driver Wired 1000mA BuckPuck con un ingresso di 24 volt, si avrebbe una tensione di uscita massima di 22 volt.

Di cosa ho bisogno per l’alimentazione?

Questo ci porta a trovare quale tensione di ingresso abbiamo bisogno per i nostri LED. La tensione d’ingresso, dopo tutto, è uguale alla nostra massima tensione d’uscita per il nostro driver dopo aver preso in considerazione la tensione di testa del circuito del driver. Assicuratevi di conoscere le tensioni di ingresso minime e massime per i vostri driver LED. Per un esempio ci atterremo al Wired 1000mA BuckPuck, che può prendere tensioni di ingresso da 7-32VDC. Per trovare quale dovrebbe essere la vostra tensione d’ingresso per un’applicazione potete usare questa semplice formula.

Vo + (Vf x LEDn) = Vin

dove:

Vo = Sovrapposizione di tensione per i driver – 2 se stai usando un driver DC LuxDrive o 4 se stai usando un driver AC LuxDrive

Vf = Tensione diretta dei LED che vuoi alimentare

LEDn = Il numero di LED che vuoi alimentare

Vin = Tensione di ingresso al driver

Per esempio, se hai bisogno di alimentare 6 LED Cree XPG2 da una fonte di alimentazione DC e stai usando il Wired BuckPuck di cui sopra, allora Vin dovrebbe essere almeno 20VDC in base al seguente calcolo.

2 + (3.0 x 6) = 20

Questo determina la tensione minima di ingresso che devi fornire. Non c’è niente di male nell’usare una tensione più alta fino alla massima tensione d’ingresso del driver, quindi dal momento che non abbiamo un alimentatore da 20VDC, probabilmente vi attaccherete ad un alimentatore da 24VDC per far funzionare questi LED.

Ora questo ci aiuta ad assicurarci che la tensione funzioni, ma per trovare il giusto alimentatore abbiamo anche bisogno di trovare il wattaggio dell’intero circuito LED. Il calcolo per il wattaggio dei LED è:

Vf x corrente di pilotaggio (in ampere)

Utilizzando i 6 LED XPG2 di cui sopra possiamo trovare i nostri watt.

3.0 V x 1A = 3 Watt per LED

Totale Wattaggio per il circuito = 6 x 3 = 18 watt

Quando si calcola il wattaggio appropriato dell’alimentatore per il proprio progetto, è importante lasciare un 20% di ‘cuscino’ al calcolo del wattaggio. Aggiungendo questo 20% si eviterà che l’alimentatore venga sovraccaricato. Il sovraccarico dell’alimentazione può causare lo sfarfallio dei LED o un guasto prematuro dell’alimentazione. Basta calcolare il cuscino moltiplicando il wattaggio totale per 1,2. Così per il nostro esempio di cui sopra vorremmo almeno 21,6 watt (18 x 1,2 = 21,6). La dimensione dell’alimentatore comune più vicina sarà di 25 watt quindi sarebbe nel tuo interesse ottenere un alimentatore da 25 watt con un’uscita di 24 volt.

Che cosa succede se non ho abbastanza tensione? Utilizzando un driver LED Boost (FlexBlock)

I driver LED FlexBlock sono driver boost, il che significa che possono emettere una tensione superiore a quella che viene loro fornita. Questo ti permette di alimentare più LED in serie con un singolo driver LED. Questo è estremamente utile nelle applicazioni in cui la tensione di ingresso è limitata ed è necessario ottenere

più potenza ai LED. Come con il driver BuckPuck, il numero massimo di LED che puoi alimentare con un singolo driver in serie è determinato dividendo la tensione massima di uscita del driver per la tensione diretta dei tuoi LED. FlexBlock può essere collegato in due diverse configurazioni e varia quando si tratta di tensione di ingresso. In modalità Buck-Boost (standard) FlexBlock può gestire carichi di LED che sono sopra, sotto o uguali alla tensione dell’alimentazione. Si trova la massima tensione di uscita del driver in questa modalità con questa formula:

48VDC – Vin

Quindi quando si utilizza un alimentatore 12VDC e i LED XPG2 da sopra quanti potremmo eseguire con il 700mA FlexBlock? La tua tensione di uscita massima è 36VDC (48-12) e la tensione diretta dell’XPG2 che funziona a 700mA è 2,9 quindi dividendo 36VDC per questo vediamo che questo driver potrebbe alimentare 12 LED. In modalità Boost-Only il FlexBlock può produrre fino a 48VDC da soli 10VDC. Quindi se tu fossi in modalità Boost-Only potresti alimentare fino a 16 LED (48/2.9). Qui andiamo sopra utilizzando un FlexBlock boosting driver per alimentare il vostro LED in profondità.

Controllo wattaggio per driver di ingresso AC ad alta potenza

Ora con driver di ingresso AC danno fuori una certa quantità di watt per eseguire così è necessario trovare il wattaggio dei vostri LED. Puoi farlo usando questa formula:

x LEDn = Wattaggio

Quindi se stiamo cercando di alimentare gli stessi 6 LED Cree XPG2 a 700mA il tuo wattaggio sarebbe…

x 6 = 12.18

Questo significa che è necessario trovare un driver AC che può funzionare fino a 13 watt come il nostro driver LED Phihong 15 Watt.

NOTA: È importante considerare la tensione minima di uscita dei driver off-line quando si progetta l’applicazione. Per esempio, il driver di cui sopra ha un’uscita minima di 15 volt. Poiché la tensione minima di uscita è maggiore di quella del nostro singolo LED XPG2 (2.9V), avresti bisogno di collegare almeno 6 di questi insieme in serie per lavorare con questo particolare driver.

Strumenti per capire e trovare il giusto driver LED

Quindi ora dovresti avere un’idea abbastanza buona su cosa sia un driver LED e su cosa devi cercare nella scelta di un driver con un’alimentazione sufficiente per la tua applicazione. So che ci saranno ancora domande e per questo potete contattarci qui al (802) 728-6031 o [email protected].

Abbiamo anche questo strumento Driver Selector che aiuta a calcolare quale driver sarebbe meglio inserendo le specifiche del vostro circuito.

Se la vostra applicazione richiede dimensioni e uscite personalizzate, contattate LEDdynamics. La loro divisione LUXdrive progetterà e produrrà rapidamente driver LED personalizzati proprio qui negli Stati Uniti.

Grazie per aver seguito e spero che questo post aiuti tutti coloro che si chiedono cosa siano i driver LED.