Драйвери світлодіодів компанії MEAN WELL для важких умов експлуатації

У статті наведена коротка інформація про нові драйвери світлодіодів компанії Mean Well, призначені для встановлення в світильниках зовнішнього та промислового освітлення.

В. Макаренко

Компанія Mean Well, виробник різних блоків живлення та драйверів світлодіодів, розширила серію драйверів серії XLG двома новими моделями — XLG-20 потужністю 20 Вт і XLG-320 потужністю 320 Вт, що мають характеристики, аналогічні характеристикам раніше випущеної продукції цієї серії. Нові драйвери освоєні до виробництва у 2022 році.

Драйвери, призначені для важких умов експлуатації, таких як дуже широкий діапазон зміни температури, висока вологість, значні вібрації, вплив потужних електромагнітних завад, повинні володіти такими характеристиками:

  • стійкість до ударів блискавки (у тому числі і до їх вторинного електромагнітного впливу), а також до стрибків напруги в лінії електроживлення
  • можливість роботи в широкому діапазоні температур, у тому числі на морозі
  • наявність ступеня захисту від пилу і вологи не нижче IP55, що необхідно навіть якщо він встановлюється в корпусі
  • дотримання всіх норм з електромагнітної сумісності при використанні драйверів для промислового освітлення
  • можливість роботи при високих температурах, що досягають 80 °C (для застосування в промислових системах).

Усім цим характеристикам відповідають драйвери серії XLG. Крім того, драйвери цієї серії підтримують режим стабілізації потужності в навантаженні. Драйвери автоматично формують необхідну вихідну напругу, рівну падінню напруги на ланцюжку світлодіодів при вибраному струмі через них. У результаті цього до світлодіодів підводиться необхідна потужність, яка підтримується з високою точністю. При зміні світлодіодів такий драйвер легко перебудовується для роботи з ними, що дозволяє використовувати драйвери з широким спектром світильників.

Таблиця 1. Основні параметри драйверів світлодіодів серії XLG

Тип

Вихідна потужність, Вт

Макс. струм, А

Габаритні розміри, мм

Діапазон робочих температур, °C

Термін служби (при температурі корпусу), тис. год

XLG-20 20 0.7 95x63x30 -40…80 50 (70 °С)
XLG-25 25 1 105x63x30 -40…85 50 (70 °С)
XLG-50 50 2 105x63x30 -40…90 50 (70 °С)
XLG-75 75 5 140x63x32 -40…90 70 (70 °С)
XLG-100 100 8 140x63x32 -40…90 100 (70 °С)
XLG-150 150 12.5 180x63x35.5 -40…90 70 (70 °С)
XLG-200 200 16 199x63x35.5 -40…90 70 (70 °С)
XLG-240 240 6.66 219x63x35.5 -40…90 100 (70 °С)
XLG-320 320 13 246x77x39.5 -40…85 50 (70 °С)

Усі драйвери світлодіодів серії XLG відповідають класу захисту електротехнічного обладнання IP67 і орієнтовані на застосування в системах внутрішнього та зовнішнього світлодіодного освітлення (стадіонів, залізничних станцій, морських портів тощо), декоративної архітектурної підсвітки тощо. Крім того, їх можна застосовувати в системах освітлення для підсвітки вітрин і прилавків у супермаркетах і торгових центрах, а також як джерела живлення прожекторів та інших світлотехнічних пристроїв.

Драйвери XLG-20

Розглянемо основні технічні характеристики драйвера XLG-20 (рис. 1), структурна схема якого наведена на рис. 2, а технічні характеристики наведені в табл. 2 .

Драйвери світлодіодів XLG-20 підтримують режим роботи зі стабілізацією вихідного струму в розширеному діапазоні вхідних напруг змінного струму (90…305 В). Драйвери стійкі до імпульсів напруги амплітудою 3.75 кВ (лінія-земля) і 2 кВ (лінія-лінія). Конструктивно драйвери XLG-20 виконані в герметичному металевому корпусі з габаритними розмірами, наведеними в табл. 1.

Основні характеристики драйверів XLG-20:

  • стабілізація вихідного струму
  • широкий діапазон вхідної напруги 90…305 В змінного струму (клас 1)
  • вбудований активний коректор коефіцієнта потужності (PFC)
  • блок живлення класу 2
  • потужність, споживана без навантаження, не більше 0.5 Вт
  • придатні для встановлення всередині або поза приміщеннями
  • ступінь захисту IP67
  • регулювання яскравості світіння трьома способами
  • термін служби не менше 50 000 годин
  • гарантія 5 років.

Детальні технічні характеристики драйверів XLG-20 наведені в табл. 2 .

Драйвери XLG-20 відповідають рекомендаціям основних європейських і міжнародних стандартів з електромагнітної сумісності та безпеки (табл. 2). Гарантійний термін — п’ять років.

Драйвери забезпечують вихідний струм до 0.7 А і містять вбудований активний коректор коефіцієнта потужності (PF). При вхідній напрузі 277 В і навантаженні 100 % коефіцієнт PF > 0.91, ККД — до 88 %, споживана потужність при відсутності навантаження менше 0.5 Вт. Графік залежності ККД XLG-20 від величини навантаження і вхідної напруги наведений на рис. 3.

Як випливає з графіків, ККД при будь-яких значеннях вхідної напруги змінюється в межах 88…91 %. Залежності коефіцієнта потужності драйвера XLG-20 від навантаження при різних значеннях вхідної напруги наведені на рис. 4, а нелінійних спотворень — на рис. 5.

Таблиця 2. Основні технічні характеристики драйверів світлодіодів XLG-20

Параметр

XLG-20-L- XLG-20-M- XLG-20-H-

Вихід

Номінальний струм навантаження, мА

350 500 700

Діапазон напруг при Iвих = Const, В

32.4…54 25.2…42 18…30

Номінальна потужність, Вт

18.9 21 21

Напруга на х.х. (max.), В

60 50 40

Допуск за струмом, %

±8.0

Пульсації вихідного струму, %

< 20%

Час включення, час наростання

500 мс, 150 мс/115 В(АС), 230 В(АС)

Вхід

Діапазон вхідних напруг, В (AC)

90…305

Діапазон частот, Гц

47…63

Коефіцієнт потужності (PF)

PF ≥ 0.97 / 115 В (AC), PF ≥ 0.95 / 230 В (AC), PF ≥ 0.91 / 277 В (AC) при повному навантаженні

Нелінійні спотворення (THD)

< 20 % при навантаженні ≥ 50 % / 115 В (AC), 230 В (AC); при навантаженні ≥ 75 % / 277 В (AC)

ККД, % 89% 88.5% 88%

Струм, споживаний від мережі

0.3 А/115 В(АС), 0.2 А/230 В(АС), 0.2 А/277 В(АС)

Пусковий струм (тип.)

холодний старт 5 А (тривалість 350 мкс, виміряно при 50 % Ipeak) при 230 В (AC)

Максимальна кількість блоків живлення на автоматі 16 А

42 (автоматичний вимикач типу B і C) при 230 В (AC)

Струм витоку

<0.75 мА / 277 В(АС)

Споживана потужність на холостому ходу

<0.5

Коротке замикання

Режим збою, автоматично відновлюється після усунення несправності

Навколишнє середовище

Діапазон робочих температур

Т корпуса— 40… 80 °С

Відносна вологість

20…95 % без конденсації

Температура зберігання

-40…80 °С

Температурний коефіцієнт

±0.03%/°С (0…60 °С)

Вібрації

10…500 Гц, 5 g, 12 хв / 1 цикл, період 72 хв по осях X, Y, Z

Безпека та електромагнітна сумісність

Стандарти безпеки

UL8750 (тип “HL”), CSA C22.2 № 250.13-12; ENEC AS/NZS IEC BS EN/EN61347-1, AS/NZS BS EN/EN61347-2-13 незалежний, BS EN/EN62384; IP67; GB19510.1, GB19510.14, EAC

Міцність ізоляції, кВ (AC)

(вхід/вихід) 3.75, (вхід/корпус) 2.0, (вихід/корпус) 1.5

Опір ізоляції

Вхід-вихід, вхід-корпус, вихід-корпус: 100 МОм (500 В постійного струму, 25 °C, вологість 70 %)

Електромагнітні завади

Параметр Стандарт

Тестовий рівень / Примітка

Кондуктивні

BS EN/EN55015(CISPR15) —

Випромінювані

BS EN/EN55015(CISPR15) —

Гармоніки

BS EN/EN61000-3-2

Клас C, навантаження >50%

Мерехтіння напруги

BS EN/EN61000-3-3 —

Стійкість до електромагнітних завад

BS EN/EN61547
Параметр Стандарт

Тестовий рівень / Примітка

Стійкість до електростатичних розрядів (ESD)

BS EN/EN61000-4-2

Ступінь жорсткості випробувань 3, 8 кВ (повітряний розряд). Ступінь жорсткості випробувань 2, 4 кВ (контактний розряд)

Стійкість до випромінюваного електромагнітного поля

BS EN/EN61000-4-3

Випробувальний рівень 3

Стійкість до наносекундних імпульсних завад

BS EN/EN61000-4-4

Випробувальний рівень 3

Стійкість до викидів напруги

BS EN/EN61000-4-5

2 кВ / Лінія-лінія 4 кВ / Лінія-земля

Стійкість до кондуктивних завад, наведених

BS EN/EN61000-4-6

Випробувальний рівень 3

Устойчивость к магнитному полю промышленной BS EN/EN61000-4-8

Випробувальний рівень 4

Стійкість до провалів, короткочасних переривань і змін напруги електроживлення

BS EN/EN61000-4-11

провали >95% протягом 0,5 періоду провали >30% протягом 25 періодів переривання напруги >95% протягом 250 періодів

Інші параметри

Середній розрахунковий час між відмовами (MTBF), мін.

5721.2 Telcordia SR-332 (Bellcore), 747.1 MIL-HDBK-217F (25 °С)

Габаритні розміри, мм

95x63x30
Маса, кг 0.34

На рис. 6 наведена залежність тривалості життєвого циклу драйвера XLG-20 від температури корпусу.

Як випливає з рис. 6, при температурі корпусу до 70 °C тривалість життєвого циклу не змінюється і становить 100 тисяч годин, а при температурі корпусу 80 °C скорочується до 50 тисяч годин.

Оскільки ККД мало залежить від величини навантаження, це дозволяє використовувати драйвер для роботи з різними вихідними струмами без втрати його ефективності. Рекомендовані значення вхідної напруги залежно від навантаження наведені на рис. 7.

Драйвери можуть експлуатуватися при температурі корпусу –40…80 °C без використання примусового обдуву. Залежність величини навантаження від температури навколишнього середовища і температури корпусу наведена на рис. 8. У випадку експлуатації драйверів на висоті понад 2000 м над рівнем моря максимальна робоча температура знижується зі швидкістю 3.5 °C / 1000 м (у режимі примусового обдуву вентилятором) або 5 °C / 1000 м (якщо обдув не використовується). Драйвери XLG-20 витримують вібрації з прискоренням до 5 g у діапазоні частот 10…500 Гц.

У драйверах XLG-20 залежно від модифікації реалізовано кілька варіантів плавного регулювання вихідного струму і, відповідно, яскравості світіння світлодіодів (табл. 3). У драйверах для регулювання вихідного струму передбачено використання сигналу постійного струму напругою 0…10 В, ШІМ-сигналу частотою 0.1…3 кГц з регульованою скважністю і амплітудою 10 В або зовнішнього резистора. У цьому випадку сигнали управління рівнем вихідного струму або зовнішній резистор підключаються до виводів драйвера DIM+ і DIM– (рис. 9). Крім того, вихідний струм можна регулювати за допомогою змінного резистора.

На рис. 10 наведені залежності вихідного струму від напруги управління (а), тривалості робочого циклу ШІМ (б) і опору регулювального резистора (в).

Драйвери XLG-320

Драйвери XLG-320 (рис. 11) підтримують режим роботи зі стабілізацією вихідної потужності в діапазоні вхідних напруг змінного (100…305 В) і постійного (142…431 В) струму. Основні технічні характеристики драйверів світлодіодів XLG-320 наведені в табл. 3 . Конструктивно драйвери виконані в закритому металевому корпусі (IP67) габаритними розмірами 246×77×39.5 мм. Гарантійний термін — п’ять років. Драйвери XLG-320 витримують вібрації з прискоренням до 5 g у діапазоні частот 10…500 Гц. Орієнтовний термін служби — 50 тис. год при температурі корпусу 70 °C.

Структурна схема драйвера XLG-320 наведена на рис. 12.

Драйвери світлодіодів XLG-320 відповідають рекомендаціям основних європейських і міжнародних стандартів з електромагнітної сумісності та безпеки (табл. 4). Крім того, драйвери сертифіковані на т.зв. Євразійську відповідність (Eurasian Conformity – EAC), тобто відповідність вимогам Технічних Регламентів Митного Союзу (ТР ТС 004). ТР ТС 004 — це Технічний Регламент Митного Союзу «Про безпеку низьковольтного обладнання».

У драйверах XLG-320 залежно від модифікації реалізовано кілька варіантів плавного регулювання вихідного струму і, відповідно, яскравості світіння світлодіодів.

Як і в драйверах XLG-20 передбачено використання сигналу постійного струму напругою 0…10 В, ШІМ-сигналу частотою 0.1…3 кГц з регульованою скважністю і амплітудою 10 В або зовнішнього резистора. У цьому випадку сигнали управління рівнем вихідного струму або зовнішній резистор підключаються до виводів драйвера DIM+ і DIM–. Крім того, вихідний струм можна регулювати за допомогою вбудованого потенціометра, як показано на рис. 9.

Рекомендовані вольт-амперні характеристики драйверів типу XLG-320 різної модифікації наведені на рис. 13 (область найбільшої ефективності виділена блакитним контуром).

На рис. 14 наведені графіки залежності рекомендованих значень величини навантаження по відношенню до номінального значення залежно від температури навколишнього середовища (а) і температури корпусу (б).

Графіки залежностей коефіцієнта потужності, ККД і нелінійних спотворень струму мережі драйвера XLG-320 наведені на рис. 15–17 відповідно.

Буква «A» в кінці маркування означає регулювання сили струму (напруги) за допомогою вбудованого потенціометра. Драйвери з буквою «B» в кінці маркування дозволяють здійснювати регулювання вихідного струму всіма трьома способами, показаними на рис. 9.

Технологія стабілізації за потужністю, що застосовується в драйверах серії XLG, дозволяє використовувати ці драйвери з різними типами світлодіодів і не вимагає при цьому зміни конструкції світильника, що дозволяє значно спростити виробництво світлодіодних світильників малими партіями під конкретні проекти.

Таблиця 3. Основні характеристики драйверів світлодіодів XLG-320

Характеристика XLG-320-L- XLG-320-M- XLG-320-H- XLG-320-V-

Вихід

Номінальний вихідний струм, мА

1400 2800 5600 13А/24В

Номінальна вихідна потужність, Вт

315 310.8 312 312(24 В), 216(12 В)

Діапазон вихідної напруги, В

150-300 74-148 30-56 —

Перемикання вихідної напруги

— — — 24 В або 12 В

Діапазон регулювання струму, мА

1050-1400 2100-2800 5570-7420 13(24 В), 18(12 В)

Макс. вихідна напруга на х.х., В

340 180 60 —

Амплітуда пульсацій вих. струму, % / ном.

5.0 5.0 5.0 —

Час включення

500 мс/230 В(АС), 1200 мс/115 В(АС)

Вхід

Діапазон вхідної напруги, В

100-305 В(АС), 142-431 B(DC)

Частота мережі, Гц

47-63

Коефіцієнт потужності PF (тип.)

PF ≥ 0.98 (115 В), PF ≥ 0.95 (230 В), PF ≥ 0.92 (277 В) при навантаженні 100 %

Коефіцієнт гармонік (THD), не більше

<10%

ККД (тип.)

94.5% 93.5% 92.5% 93%

Вхідний струм, А

3 (120 В), 1.6 (230 В), 1.3 (277 В)

Пусковий струм, А (тип.)

45

Струм витоку, не більше, мА

<0.75 (277 В)

Споживана потужність без навантаження, Вт

<0.5

Діапазон робочих температур, °C

-40…+85

корпусу

85

Відносна вологість, %

20–95 (без конденсації)

Температурний коефіцієнт

±0.03%/°С (0-60 °С)

Вібрації

10–500 Гц, 5 g, 12 хв / 1 цикл з періодом 72 хв по осях X, Y, Z

Середній розрахунковий час між відмовами (MTBF)

тис. год 168.1 (MIL-HDBK-217F, 25°С), 1476.4 (Telcordia SR-332, Bellcore)

Габаритні розміри, мм

246*77*39.5
Маса, кг 1.45

Термін служби, тис. год

>50
Гарантія 5 лет

Таблиця 3. Основні характеристики драйверів світлодіодів XLG-320

Електромагнітні завади (EMC Emission)

Найменування

Стандарти

Примітка

Кондуктивні завади

EN55015 (CISPR15) GB/T17743 —

Випромінювані завади

—

Емісія гармонічних складових споживаного струму

EN61000-3-2 Клас С

Обмеження змін напруги, коливань напруги та флікера (Voltage Flicker)

EN61000-3-3 —

Електромагнітна стійкість (EMC Immunity)

Перешкодостійкість світлового обладнання загального призначення. Вимоги та методи випробувань

EN61547 —

Стійкість до електростатичних розрядів (ESD)

EN61000-4-2

Ступінь жорсткості випробувань 3, 8 кВ (повітряний розряд). Ступінь жорсткості випробувань 2, 4 кВ (контактний розряд).

Стійкість до випромінюваного електромагнітного поля

EN61000-4-3

Випробувальний рівень 2

Стійкість до наносекундних імпульсних завад

EN61000-4-4

Ступінь жорсткості випробувань 3

Стійкість до викидів напруги

EN61000-4-5

4 кВ (лінія-лінія), 6 кВ (лінія-земля)

Стійкість до кондуктивних завад, наведених електромагнітним полем

EN61000-4-6

Ступінь жорсткості випробувань 2

Стійкість до магнітного поля промислової частоти

EN61000-4-8

Стійкість до магнітного поля промислової частоти

Стійкість до провалів, короткочасних переривань і змін напруги електроживлення

EN61000-4-11

провали >95% протягом 0,5 періоду провали >30% протягом 25 періодів переривання напруги >95% протягом 250 періодів

Безпека

Стандарти безпеки

UL8750(HL), CSA C22.2 No. 250.13-12, ENEC EN61347-1, EN61347-2-13, EN62384,

GB19510.1, GB19510.14, EAC TP TC 004, IP67

Міцність ізоляції, кВ змінного струму

3,75 (вхід/вихід), 2,0 (вхід/корпус), 1,5 (вихід/корпус)

Опір ізоляції, не менше, МОм

Вхід-вихід, вхід-корпус, вихід-корпус: 100 (500 В пост. струму, 25 °С, вологість 70%)

Додаткову інформацію про продукцію компанії Mean Well можна знайти в .

Література

  1. https://www.meanwell.com/productSearch.aspx
  2. https://www.meanwell.com/Upload/PDF/XLG-20/XLG-20-spec.pdf
  3. https://www.meanwell.com/Upload/PDF/XLG-320/XLG-320-spec.pdf

Останні новини

MEAN WELL NSP-2400: компактне AC/DC джерело живлення потужністю 2400 Вт
Brands

MEAN WELL NSP-2400: компактне AC/DC джерело живлення потужністю 2400 Вт

Захищені ноутбуки Winmate: оновлення лінійки у 2026 році
Brands

Захищені ноутбуки Winmate: оновлення лінійки у 2026 році

Компактний блок живлення MEAN WELL NSP-1000: 1000 Вт, CANBus, 2×MOPP та пікова потужність 200%
Brands

Компактний блок живлення MEAN WELL NSP-1000: 1000 Вт, CANBus, 2×MOPP та пікова потужність 200%

Одно- і трифазні накопичувальні інвертори потужністю 6 кВт і 12 кВт серії ES-HSI
Brands

Одно- і трифазні накопичувальні інвертори потужністю 6 кВт і 12 кВт серії ES-HSI

MEAN WELL представила DC/DC-перетворювачі з надшироким діапазоном вхідної напруги 8:1
Brands

MEAN WELL представила DC/DC-перетворювачі з надшироким діапазоном вхідної напруги 8:1

Надтонкі джерела живлення MEAN WELL серії XDR потужністю до 960 Вт
Brands

Надтонкі джерела живлення MEAN WELL серії XDR потужністю до 960 Вт