ДРАЙВЕРЫ СВЕТОДИОДОВ КОМПАНИИ MEAN WELL ДЛЯ ТЯЖЕЛЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

В статье приведена краткая информация о новых драйверах светодиодов компании Mean Well, предназначенных для установки в светильниках на­ружного и промышленного освещения.

В. Макаренко

Компания Mean Well, производитель различных блоков питания и драйверов светодиодов, расши­рила серию драйверов серии XLG двумя новыми моделями — XLG-20, мощностью 20 Вт, и XLG-320, мощностью 320 Вт, имеющих характеристики ана­логичные характеристикам ранее выпускаемой про­дукции этой серии. Новые драйверы освоены к про­изводству в 2022 году.

Драйверы, предназначенные для тяжелых усло­вий эксплуатации, таких как очень широкий диапа­зон изменения температуры, высокая влажность, значительные вибрации, воздействие мощных электромагнитных помех, должны обладать такими характеристиками:

• устойчивость к ударам молнии (в том числе и к их вторичному электромагнитному воздействию), а также к скачкам напряжения в линии электропита­ния
• возможность работы в широком диапазоне температур, в том числе на морозе
• наличие степени защиты от пыли и влаги не ниже IP55, что необходимо, даже если он устанав­ливается в корпусе.
• соблюдение всех норм по электромагнитной совместимости при использовании драйверов для промышленного освещения
• возможность работы при высоких температу­рах, достигающих 80 °C(для применения в про­мышленных системах.

Всем этим характеристикам соответствуют драйверы серии XLG. Кроме того, драйверы этой серии поддерживают режим стабилизации мощно­сти в нагрузке. Драйверы автоматически форми­руют требуемое выходное напряжение равное па­дению напряжения на цепочке светодиодов при вы­бранном токе через них. В результате этого к свето­диодам подводится требуемая мощность, которая поддерживается с высокой точностью. При смене светодиодов такой драйвер легко перестраивается для работы с ними, что позволяет использовать драйверы с широким спектром светильников.

В табл. 1 приведены основные характеристики драйверов серии XLG [1].

Таблица 1. Основные параметры драйверов светодиодов серии XLG

Все драйверы светодиодов серии XLG соответ­ствуют классу защиты электротехнического обору­дования IP67 и ориентированы на применение в си­стемах внутреннего и наружного светодиодного освещения (стадионов, железнодорожных станций, морских портов и т.п.), декоративной архитектурной подсветки и пр. Кроме того, их можно применять в системах освещения для подсветки витрин и при­лавков в супермаркетах и торговых центрах, а также в качестве источников питания прожекторов и дру­гих светотехнических устройств.

Рассмотрим основные технические характери­стики драйвера XLG-20 (рис. 1), структурная схема которого приведена на рис. 2, а технические харак­теристики приведены в табл. 2 [2].

Рис. 1. Драйвер светодиодов XLG-20

Драйверы светодиодов XLG-20 поддерживают режим работы со стабилизацией выходного тока в расширенном диапазоне входных напряжений пе­ременного (90…305 В). Драйверы устойчивы к им­пульсам напряжения амплитудой 3.75 кВ (линия- земля) и 2 кВ (линия-линия). Конструктивно драйве­ры XLG-20 выполнены в герметичном металличе­ском корпусе с габаритными размерами, приведен­ными в табл. 1.

Рис. 2. Структурна схема драйвера XLG-20

Основные характеристики драйверов XLG-20:

• стабилизация выходного тока
• широкий диапазон входного напряжения ..305 В переменного тока (класс 1)
• встроенный активный корректор коэффициен­та мощности (PFC)
• блок питания класса 2
• мощность, потребляемая без нагрузки, не бо­лее 0.5 Вт
• пригодны для установки внутри или вне поме­щений
• степень защиты IP67
• регулировка яркости свечения тремя способа­ми
• срок службы не менее 50000 часов
• гарантия 5 лет.

Подробные технические характеристики драй­веров XLG-20 приведены в табл. 2 [2].

Драйверы XLG-20 соответствуют рекоменда­циям основных европейских и международных стандартов по электромагнитной совместимости и безопасности (табл. 2). Гарантийный срок — пять лет.

Драйверы обеспечивают выходной ток до 0.7 А и содержат встроенный активный корректор коэффи­циента мощности (PF). При входном напряжении 277 В и нагрузке 100% коэффициент PF > 0.91, КПД — до 88%, потребляемая мощность при отсутствии нагрузки менее 0.5 Вт. График зависимости КПД XLG-20 от величины нагрузки и входного напряже­ния приведен на рис. 3.

Как следует из графиков, КПД при любых значе­ниях входного напряжения изменяется в пределах 88.91%. Зависимости коэффициента мощности драйвера XLG-20 от нагрузки при разных значениях входного напряжения приведены на рис. 4, а нели­нейных искажений — на рис. 5.

Таблица 2. Основные технические характеристики драйверов светодиодов XLG-20

Рис. 3. Зависимости КПД драйвера XLG-20 от нагрузки при разных значениях входного напряжения

Рис. 4. Зависимости коэффициента мощности драйвера XLG-20 от нагрузки при разных значениях входного напряжения

Рис. 5. Зависимости нелинейных искажений драйвера XLG-20 от нагрузки при разных значениях входного напряжения

На рис. 6 приведена зависимость длительности жизненного цикла драйвера XLG-20 от температуры корпуса.

Как следует из рис. 6, при температуре корпуса до 70 °С длительность жизненного цикла не изме­няется и составляет 100 тысяч часов, а при температуре корпуса 80 °С сокращается до 50 тысяч ча­сов.

Поскольку КПД мало зависит от величины на­грузки, это позволяет использовать драйвер для ра­боты с различными выходными токами без потери его эффективности. Рекомендованные значения входного напряжения в зависимости от нагрузки приведены на рис. 7.

Рис. 6. Зависимости длительности жизненного цикла драйвера XLG-20 от температуры корпуса

Рис. 7. Рекомендованные значения нагрузки в зависимости от входного напряжения для драйвера типа XLG-20

Драйверы могут эксплуатироваться при темпе­ратуре корпуса -40.80 °C без использования при­нудительного обдува. Зависимость величины на­грузки от температуры окружающей среды и темпе­ратуры корпуса приведена на рис. 8. В случае экс­плуатации драйверов на высоте более 2000 м над уровнем моря максимальная рабочая температура снижается со скоростью 3.5 °С/1000 м (в режиме принудительного обдува вентилятором) или 5 °С/1000 м (если обдув не используется). Драйверы XLG-20 выдерживают вибрации с ускорением до 5 g в диапазоне частот 10…500 Гц.

Рис. 8. Зависимость величины нагрузки от температуры окружающей среды для драйвера типа XLG-20

В драйверах XLG-20 в зависимости от модифи­кации реализовано несколько вариантов плавной регулировки выходного тока и, соответственно, яр­кости свечения светодиодов (табл. 3). В драйверах для регулировки выходного тока предусмотрено ис­пользование сигнала постоянного тока напряжени­ем 0.10 В, ШИМ-сигнала частотой 0.1…3 кГц с ре­гулируемой скважностью и амплитудой 10 В или внешнего резистора. В этом случае сигналы управ­ления уровнем выходного тока или внешний рези­стор подключаются к выводам драйвера DIM+ и DIM- (рис. 9). Кроме того, выходной ток можно регу­лировать с помощью переменного резистора.

Рис. 9. Способы регулировки выходного тока драйверов XLG-20

На рис. 10 приведены зависимости выходного тока от напряжения управления (а), длительности рабочего цикла ШИМ (б) и сопротивления регули­ровочного резистора (в).

Рис. 10. Зависимость выходного тока от напряжения управления (а), длительности рабочего цикла ШИМ (б) и сопротивления регулировочного резистора (в)

Драйверы XLG-320

Драйверы XLG-320 (рис.11) поддерживают ре­жим работы со стабилизацией выходной мощности в диапазоне входных напряжений переменного (100.305 В) и постоянного (142…431 В) тока. Ос­новные технические характеристики драйверов светодиодов XLG-320 приведены в табл. 3 [3]. Кон­структивно драйверы выполнены в закрытом метал­лическом корпусе (IP67) габаритными размерами 246x77x39.5 мм. Гарантийный срок — пять лет. Драй­веры XLG-320 выдерживают вибрации с ускорени­ем до 5 g в диапазоне частот 10.500 Гц. Ориенти­ровочный срок службы — 50 тыс. ч при температуре корпуса 70 °С.

Рис. 11. Драйвер светодиодов XLG-320

Структурная схема драйвера XLG-320 приведена на рис. 12.

Рис. 12. Структурная схема драйвера XLG-320

Драйверы светодиодов XLG-320 соответствуют рекомендациям основных европейских и междуна­родных стандартов по электромагнитной совмести­мости и безопасности (табл. 4). Кроме того, драй­веры сертифицированы на т.н. Евразийское соот­ветствие (Eurasian Conformity — EAC), т.е. соответ­ствие требованиям Технических Регламентов Тамо­женного Союза (TP TC 004). TP TC 004 — это Техниче­ский Регламент Таможенного Союза «О безопасно­сти низковольтного оборудования».

В драйверах XLG-320 в зависимости от модификации реализовано несколько вариантов плавной регулировки выходного тока и, соответственно, яр­кости свечения светодиодов.

Как и в драйверах XLG-20 предусмотрено ис­пользование сигнала постоянного тока напряжени­ем 0.10 В, ШИМ-сигнала частотой 0.1…3 кГц с ре­гулируемой скважностью и амплитудой 10 В или внешнего резистора. В этом случае сигналы управ­ления уровнем выходного тока или внешний рези­стор подключаются к выводам драйвера DIM+ и DIM-. Кроме того, выходной ток можно регулиро­вать с помощью встроенного потенциометра, как показано на рис. 9.

Рекомендованные вольтамперные характери­стики драйверов типа XLG-320 различной модифи­кации приведены на рис. 13 (область наибольшей эффективности выделена голубым контуром).

На рис. 14 приведены графики зависимости ре­комендованных значений величины нагрузки по от­ношению к номинальному значению в зависимости от температуры окружающей среды (а) и темпера­туры корпуса (б).

Графики зависимостей коэффициента мощно­сти, КПД и нелинейных искажений тока сети драй­вера XLG-320 приведены на рис. 15.17, соответ­ственно.

Буква «A» в конце маркировки означает регули­ровку силы тока (напряжения) с помощью встроен­ного потенциометра. Драйверы с буквой «B» в конце маркировки позволяют осуществлять регулировку выходного тока всеми тремя способами, показан­ными на рис. 9.

Технология стабилизации по мощности, приме­няемая в драйверах серии XLG позволяет использо­вать эти драйверы с различными типами светодио­дов и не требует при этом изменения конструкции светильника, что позволяет значительно упростить производство светодиодных светильников малыми партиями под конкретные проекты.

Таблица 3. Основные характеристики драйверов светодиодов XLG-320

Рис. 13. Рекомендованные вольтамперные характеристики драйверов типа XLG-320

Таблица 3. Основные характеристики драйверов светодиодов XLG-320

Рис. 14. Рекомендованные значения нагрузки в зависимости от температуры окружающей среды (а) и температуры корпуса (б) для драйвера типа XLG-320

Рис. 15. Зависимости коэффициента мощности от нагрузки при разных значениях входного напряжения для драйвера типа XLG-320

Рис. 16. Зависимости КПД от нагрузки при разных значениях входного напряжения для драйвера типа XLG-320

Рис. 17. Зависимости нелинейных искажений от нагрузки при разных значениях входного напряжения для драйвера типа XLG-320

Дополнительную информацию о продукции ком­пании Mean Well можно найти в [1-3].

ЛИТЕРАТУРА

https://www.meanwell.com/productSearch.aspx

https://www.meanwell.com/Upload/PDF/XLG-20/XLG-20-spec.pdf

https://www.meanwell.com/Upload/PDF/XLG-320/XLG-320-spec.pdf