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

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

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

Таблиця 3. Основні характеристики драйверів світлодіодів XLG-320

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