Alai

LED-drivrutiner kan vara en förvirrande del av LED-tekniken. Det finns så många olika typer och varianter att det ibland kan verka lite överväldigande. Därför ville jag skriva ett snabbt inlägg som förklarar sorterna, vad som skiljer dem åt och vad du bör titta på när du väljer LED-drivrutin(er) för din belysningstillämpning.

Vad är en LED-drivrutin frågar du dig kanske? En LED-drivrutin är en elektrisk enhet som reglerar strömmen till en LED eller en kedja av lysdioder. Det är en viktig del i en LED-krets och att arbeta utan en sådan leder till systemfel.

Att använda en är mycket viktigt för att förhindra skador på dina lysdioder eftersom framspänningen (Vf) för en hög effekt lysdiod ändras med temperaturen. Framåtspänning är den mängd volt som lysdioden behöver för att leda elektricitet och lysa. När temperaturen ökar minskar lysdiodens forwardspänning, vilket gör att lysdioden drar mer ström. Lysdioden kommer att fortsätta att bli varmare och dra mer ström tills lysdioden bränner ut sig själv, detta kallas även Thermal Runaway. LED-drivrutinen är ett fristående nätaggregat som har utgångar som är anpassade till lysdiodernas elektriska egenskaper. Detta hjälper till att undvika termisk avgång eftersom LED-drivrutinen med konstant ström kompenserar för förändringarna i framspänningen samtidigt som den levererar en konstant ström till lysdioden.

Saker att tänka på innan man väljer en LED-drivrutin

• Vilken typ av lysdioder används och hur många?
• Finn reda på framspänning, rekommenderad drivström etc.

Behövs det en LED-drivrutin med konstant ström eller en LED-drivrutin med konstant spänning?

• Vi går igenom konstant ström vs. konstant spänning här.

Vilken typ av ström kommer att användas? (likström, växelström, batterier etc.)

• Körning från växelström? Se hur en växelströmsdrivare kommer att gynna dig!

Vad är utrymmesbegränsningarna?

• Arbetar du i ett trångt område? Inte mycket spänning att arbeta med?

Vad är huvudmålen för applikationen?

• Storlek, kostnad, effektivitet, prestanda etc.

Några specialfunktioner som behövs?

• Dimning, pulsering, mikroprocessorstyrning etc.

Först av allt bör du veta…

Det finns två huvudtyper av drivrutiner, de som använder lågspänd likströmsinmatning (i allmänhet 5-36VDC) och de som använder högspänd växelströmsinmatning (i allmänhet 90-277VAC). LED-drivrutiner som använder högspänd växelström kallas Off-Line-drivrutiner eller AC LED-drivrutiner. I de flesta tillämpningar rekommenderas att man använder en LED-drivrutin med lågspänd likströmsingång. Även om din ingång är högspänd växelström, kan du använda ett extra switchande nätaggregat för att använda en drivrutin med likströmsingång. Lågspända DC-drivrutiner rekommenderas eftersom de är extremt effektiva och tillförlitliga. För mindre tillämpningar finns det fler dimnings- och utgångsalternativ tillgängliga jämfört med drivrutiner för högspänd växelström, så du har mer att arbeta med i din tillämpning. Om du har ett stort allmänbelysningsprojekt för bostads- eller kommersiell belysning bör du dock se hur växelströmsdrivrutiner kan vara bättre för den här typen av arbete.

Den andra saken du bör känna till

För det andra måste du känna till drivströmmen som du vill sätta till lysdioden. Högre drivströmmar ger mer ljus från lysdioden och kräver också mer watt för att driva lampan. Det är viktigt att känna till din lysdiods specifikationer så att du känner till de rekommenderade drivströmmarna och kraven på kylflänsar så att du inte bränner ut lysdioden med för mycket ström eller överskottsvärme. Slutligen är det bra att veta vad du söker för din belysningstillämpning. Om du till exempel vill ha dimning måste du välja en drivrutin med dimningsmöjligheter.

En liten bit om dimning

Dimning av lysdioder varierar med vilken typ av ström du använder; så jag kommer att gå igenom både DC- och AC-dimningsalternativ så att vi bättre kan förstå hur vi ska dimma alla tillämpningar, oavsett om det är DC eller AC.

DDC-dimning

Drivrutiner som drivs med låg spänning DC kan enkelt dimmas på ett par olika sätt. Den enklaste dimningslösningen för dessa är att använda en potentiometer. Detta ger ett fullt intervall av 0-100 % dimning.

Detta rekommenderas vanligtvis när du bara har en drivrutin i din krets, men om det finns flera drivrutiner som dimmas från en potentiometer kan potentiometerns värde hittas från – KΩ/N – där K är potentiometerns värde och N är antalet drivrutiner du använder. Vi har kopplade BuckPucks som levereras med en 5K vridbar potentiometer för dimning, men vi har också denna 20K potentiometer som enkelt kan användas med våra BuckBlock- och FlexBlock-drivrutiner. Anslut bara dimmningsjordkabeln till centrumprinten och dimmningskabeln till den ena eller andra sidan (att välja en sida avgör bara åt vilket håll du vrider vredet för att få det att dimma).

Ditt andra alternativ för dimmning är att använda en 0-10V-väggdimmer, som vår A019 Low Voltage Dimming Control. Detta är det bättre sättet att dimma om du har flera enheter, eftersom 0-10V-dimmern kan fungera med flera drivrutiner samtidigt. Det är bara att koppla dimmerledningarna direkt till ingången på drivrutinen och du är klar.

AC Dimming

För högspänningsdrivrutiner för växelström finns det ett par alternativ för dimmering också beroende på din drivrutin. Många växelströmsdrivare arbetar med 0-10V-dimning, som vi gick igenom ovan. Vi har också Mean Well och Phihong LED-drivrutiner som erbjuder TRIAC-dimning så att de fungerar med många ledande och efterföljande dimrar. Detta är användbart eftersom det gör det möjligt för lysdioder att fungera med mycket populära dimmningssystem för bostäder som Lutron och Leviton.

Hur många lysdioder kan du köra med en drivrutin?

Det maximala antalet lysdioder som du kan köra från en enda drivrutin bestäms genom att dividera drivrutinens maximala utgångsspänning med framspänningen för din(a) lysdiod(er). När du använder LuxDrive-drivrutiner bestämmer du den maximala utgångsspänningen genom att subtrahera 2 volt från din ingångsspänning. Detta behövs eftersom drivrutinerna behöver 2 volt för att driva den interna kretsen. Om du till exempel använder Wired 1000mA BuckPuck-drivrutinen med en 24 volts ingång skulle du ha en maximal utgångsspänning på 22 volt.

Vad behöver jag för ström?

Detta leder oss till att hitta vilken ingångsspänning vi behöver för våra lysdioder. Ingångsspänningen är trots allt lika med vår maximala utgångsspänning för vår drivrutin efter att vi tagit hänsyn till drivkretsens överspänning. Se till att du känner till den lägsta och högsta ingångsspänningen för dina LED-drivrutiner. Som exempel kommer vi att hålla oss till Wired 1000mA BuckPuck, som kan ta emot ingångsspänningar från 7-32VDC. För att hitta vad din ingångsspänning bör vara för en tillämpning kan du använda denna enkla formel.

Vo + (Vf x LEDn) = Vin

Var:

Vo = Spänningsöverledning för drivrutiner – 2 om du använder en DC LuxDrive-drivrutin eller 4 om du använder en AC LuxDrive-drivrutin

Vf = Framspänning för de lysdioder du vill driva

LEDn = Antalet lysdioder du vill driva

Vin = Ingångsspänning till drivrutinen

Till exempel, Om du behöver driva 6 Cree XPG2 lysdioder från en likströmskälla och du använder Wired BuckPuck från ovan, så måste Vin vara minst 20VDC baserat på följande beräkning.

2 + (3,0 x 6) = 20

Detta bestämmer den minsta ingångsspänning du behöver tillhandahålla. Det skadar inte att använda en högre spänning upp till drivrutinens maximala ingångsspänning, så eftersom vi inte har någon 20VDC strömförsörjning, kommer du förmodligen att hålla dig till en 24VDC strömförsörjning för att driva dessa lysdioder.

Detta hjälper oss att se till att spänningen fungerar, men för att hitta rätt strömförsörjning måste vi också ta reda på wattantalet för hela LED-kretsen. Beräkningen av LED-watt är:

Vf x drivström (i ampere)

Med hjälp av de 6 XPG2-ljusdioderna från ovan kan vi hitta våra watt.

3.0 V x 1A = 3 watt per lysdiod

Total watt för kretsen = 6 x 3 = 18 watt

När du beräknar lämplig watt för strömförsörjningen för ditt projekt är det viktigt att tillåta en 20 % ”buffert” i din wattberäkning. Genom att lägga till denna buffert på 20 % förhindrar du att strömförsörjningen överbelastas. Överbelastning av strömförsörjningen kan leda till att lysdioderna flimrar eller till att strömförsörjningen går sönder i förtid. Beräkna bara kudden genom att multiplicera den totala wattmängden med 1,2. Så för vårt ovanstående exempel skulle vi vilja ha minst 21,6 watt (18 x 1,2 = 21,6). Den närmaste vanliga storleken på ett nätaggregat kommer att vara 25 watt så det skulle ligga i ditt bästa intresse att skaffa ett 25-watts nätaggregat med en 24-voltsutgång.

Vad händer om jag inte har tillräckligt med spänning? Användning av en LED Boost Driver (FlexBlock)

FlexBlocks LED-drivrutiner är boost-drivrutiner, vilket innebär att de kan ge ut en högre spänning än vad som levereras till dem. Detta gör att du kan driva fler lysdioder i serie med en enda LED-drivrutin. Detta är mycket användbart i tillämpningar där din ingångsspänning är begränsad och du behöver få

mer effekt till lysdioderna. Precis som med BuckPuck-drivrutinen bestäms det maximala antalet lysdioder som du kan driva med en enda drivrutin i serie genom att dividera drivrutinens maximala utgångsspänning med lysdiodernas framspänning. FlexBlock kan anslutas i två olika konfigurationer och varierar när det gäller ingångsspänning. I Buck-Boost-läget (standard) kan FlexBlock hantera LED-belastningar som är över, under eller lika med spänningen i strömförsörjningen. Du hittar den maximala utgångsspänningen för drivrutinen i det här läget med den här formeln:

48VDC – Vin

Så när vi använder en 12VDC-strömförsörjning och XPG2-ljusdioderna från ovan, hur många skulle vi kunna köra med 700mA FlexBlock? Din maximala utgångsspänning är 36VDC (48-12) och framspänningen för XPG2 som körs vid 700mA är 2,9, så genom att dividera 36VDC med detta ser vi att denna drivrutin skulle kunna driva 12 lysdioder. I Boost-Only Mode kan FlexBlock ge ut upp till 48VDC från så lite som 10VDC. Så om du är i Boost-Only-läge kan du driva upp till 16 lysdioder (48/2,9). Här går vi igenom att använda en FlexBlock boosting driver för att driva dina lysdioder på djupet.

Kontrollera watt för High Power AC Input Drivers

Nu med AC input drivrutiner ger de ifrån sig en viss mängd watt för att köras så du måste hitta watt för dina lysdioder. Du kan göra detta genom att använda den här formeln:

x LEDn = Wattage

Så om vi försöker driva samma 6 Cree XPG2 lysdioder vid 700mA skulle din watt vara…

x 6 = 12.18

Detta innebär att du måste hitta en växelströmsdrivare som kan köra upp till 13 watt som vår Phihong 15 Watt LED-drivare.

ANMÄRKNING: Det är viktigt att ta hänsyn till den minsta utgångsspänningen för off-line drivrutiner när du utformar din applikation. Till exempel har drivrutinen ovan en minsta utgångseffekt på 15 volt. Eftersom den minsta utgångsspänningen är större än den för vår enda XPG2 LED (2,9 V), skulle du behöva ansluta minst 6 av dessa tillsammans i serie för att fungera med just den här drivrutinen.

Verktyg för att förstå och hitta rätt LED-drivrutin

Så nu bör du ha en ganska god uppfattning om vad en LED-drivrutin är och om vad du behöver leta efter för att välja en drivrutin med en strömförsörjning som räcker tillräckligt mycket för din tillämpning. Jag vet att det fortfarande kommer att finnas frågor och för det kan du kontakta oss här på (802) 728-6031 eller [email protected].

Vi har också detta Driver Selector-verktyg som hjälper till att beräkna vilken drivrutin som skulle vara bäst genom att mata in dina kretsspecifikationer.

Om din applikation kräver anpassad storlek och utgång, vänligen kontakta LEDdynamics. Deras LUXdrive-division kommer snabbt att designa och tillverka anpassade LED-drivrutiner här i USA.

Tack för att du följer med och jag hoppas att det här inlägget hjälper alla som undrar vad LED-drivrutiner handlar om.