У статті наведена коротка інформація про світлодіодні драйвери компанії MEAN WELL з вихідною потужністю 150 Вт. Надтонкий дизайн, широкий діапазон вхідної напруги та робочих температур, високий ступінь захисту робить ці драйвери незамінними для використання у побутових пристроях, системах декоративного підсвічування та системах реклами.
В. Макаренко
Компанія MEAN WELL випустила серію світло-діодних драйверів SLD-150 потужністю 150 Вт (рис. 1). Драйвери можуть працювати від мережі як змінного так і постійного струму. Діапазон вхідної напруги змінного струму від 120 до 305 В. Випускаються моделі з вихідною напругою 12, 24 і 56 В. Драйвери з вихідною напругою 12 і 24 В можуть працювати в режимах стабілізації постійної вихідної напруги або постійного вихідного струму, а з напругою 56 В – в режимі постійної вихідної потужності і забезпечують регулювання вихідної напруги в діапазоні 30…56 В. Драйвери випускаються у пластиковому корпусі класу II.
Рис. 1. Зовнішній вигляд драйвера SLD-150
Моделі з вихідною напругою 12 і 24 В призначені для управління світлодіодними стрічками постійної напруги або використання в побутових пристроях, а драйвери з вихідною напругою 56 В – для використання зі світлодіодними світловими панелями. Завдяки високому ККД (до 93%) з відводом тепла без використання вентиляторів при вільній конвекції повітря ці драйвери можуть працювати в діапазоні температур від -25 до 85 .
Безпечна наднизька вихідна напруга (SELV) та гальванічна розвязка між мережею живлення та виходом роблять цю серію драйверів найбільш безпечною для побутовоо використання. Серія SLD-150 відповідає нормам EN61347, EN60335-1 електробезпеки побутових пристроїв. Світлодіодні драйвери MEAN WELL SLD-150 мають багато систем захисту, зокрема від короткого замикання, перенапруги, перевантаження та перегріву.
Низький профіль добре підходить для використання у вивісках і системах декоративного освітлення.
Для драйверів на 12 і 24 В визначається не тільки величина вихідної напруги, але і максимальне значення вихідного струму. Перемикання з режиму стабілізації напруги в режим стабілізації струму здійснюється автоматично, коли струм на виході досягає максимального значення. Цю поведінку драйверів ілюструє графік на рис. 2.
Рис. 2. Режими роботи драйверів SLD-150 з вихідною напругою 12 і 24 В
Як випливає з графіка на рис. 2, доки значення вихідного струму менше максимального, драйвер працює в режимі стабілізації напруги (область A на графіку). Але коли вихідний струм досягає максимального значення, драйвер переходить у режим стабілізації струму (область B на графіку), а вихідна напруга стає рівною падінню напруги на навантаженні при такому значенні струму. При цьому необхідно, щоб напруга на виході була не нижче 70% номінальної вихідної напруги драйвера. В іншому випадку захист від перевантажень спрацює, і драйвер перейде в режим під назвою Hiccup mode (область C на графіку). Слово hiccup у перекладі з англійської означає “гикавка”. Щоб зрозуміти, звідки взялася така дивна назва, треба усвідомити логіку роботи драйвера у цьому режимі. Як тільки схема захисту зафіксує перевантаження, вона негайно вимикає драйвер, внаслідок чого вихідні струм та напруга знижуються до нуля (пунктирна лінія на графіку). Через деякий час (близько секунди) драйвер запускається знову. Якщо проблема перевантаження залишилася, знову спрацює захист і драйвер вимкнеться. Через секунду він знову запуститься і знову відключиться і так буде відбуватися до нескінченності, поки причина навантаження не буде усунена.
Драйвери з вихідною напругою 56 В працюють у режимі стабілізації вихідної потужності. Це означає, що драйвер буде прагнути підтримувати задану потужність навантаження за умови, що вона не перевищує максимальної. Напруга на світлодіодах дуже слабко залежить від струму. Тому, у разі навантаження на лінійку світлодіодів стабілізація потужності фактично означає стабілізацію струму. Драйвери з вихідною напругою 56 В поставляються із заданим номінальним значенням вихідного струму. Але це значення можна регулювати. Для цієї мети служить вбудований змінний резистор, який розташовується під кришкою, що знімається з правого боку поряд з вихідними клемами. Робочі області драйверів SLD-150 наведені на рис. 3.
Рис. 3. Робочі області драйверів SLD-150
Виникає резонне питання – навіщо взагалі треба було робити світлодіодні драйвери з такими складними режимами роботи? Чому не зробити стандартний варіант зі стабілізацією вихідного струму? Проста відповідь на це запитання може звучати так – через прагнення універсальності [3]. Як зазначалося вище, мала товщина корпусу драйверів передбачає створення плоских світильників. А це не лише стельові світильники. Це можуть бути вивіски, що світяться, рекламні панелі з підсвічуванням, світильники для вітрин і багато іншого. І не у всіх цих випадках застосовуються суто світлодіодні зборки, яким потрібне саме живлення постійним струмом. У ряді випадків застосовуються пристрої на базі світлодіодів із вбудованою схемою живлення, для яких потрібна постійна напруга. Характерний приклад – світло-діодні стрічки, які мають у складі найпростіше джерело струму або навіть просто струмообмежуваль-ний резистор, і яким для роботи потрібне звичайне джерело постійної стабілізованої напруги. Саме тому в лінійку драйверів SLD включені прилади на 12 і 24 В зі стабілізацією по напрузі, так як ці дві напруги дуже часто застосовуються для живлення світло-діодних стрічок. Що стосується драйверів на 56 вольт, то прагнення універсальності проявляється в широкому діапазоні вихідних струмів, що дозволяє обійтися одним типом драйвера замість цілої серії приладів на різні струми.
Слід згадати ще один важливий параметр драйверів SLD, який безпосередньо впливає на область застосування світлодіодних світильників на їх базі. Це коефіцієнт пульсацій вихідного струму. Як відомо, світлодіод це безінерційний прилад і його світловий потік практично прямо пропорційний струму через нього. Тому відносна величина пульсацій світлового потоку світлодіодного світильника точно відповідатиме пульсаціям струму живлення. Згідно з нормативними актами, що регламентують якість світла для приміщень різних категорій, найжорсткіші вимоги обмежують допустиму величину пульсацій світлового потоку на рівні 5%. Цій вимогі повністю відповідають драйвери SLD на 56 вольт – згідно з технічною документацією, величина пульсацій номінального струму не перевищує 5%. Їх можна застосовувати без обмежень абсолютно у будь-яких додатках. А ось для драйверів на 12 та 24 В цей параметр не нормується. Натомість у технічній документації наводяться пульсації по напрузі (максимальні величини). Вони мають такі значення: для драйверів на 12 В – 180 мВ (1.5% від номіналу), для драйверів на 24 В – 240 мВ (1% від номіналу). Незважаючи на те, що світлодіоди мають нелінійну вольт-амперну характеристику (ВАХ), при таких незначних відносних змінах напруги (в районі одного відсотка), можна вважати, що на цій невеликій ділянці ВАХ вони поводяться як звичайні опори, тобто мають лінійну залежність струму від напруги. Отже, пульсації вихідного струму відповідатимуть пульсаціям напруги, тобто не перевищуватимуть 1.5%. Отже, ці драйвери можуть застосовуватися без обмежень за рівнем пульсацій.
Структурна схема драйверів SLD-150 наведена на рис. 4.
Рис. 4. Структурна схема драйверів SLD-150
Драйвери містять вбудований активний коректор коефіцієнта потужності (PF). При вхідній напрузі 277 В та навантаженні 100% коефіцієнт PF > 0.92, ККД – до 93%, споживана потужність за відсутності навантаження менше 0.5 Вт. Графік залежності ККД від величини навантаження та вхідної напруги наведено на рис. 5.
Рис. 5. Залежності ККД від величини навантаження та вхідної напруги
Драйвери можуть експлуатуватися за температури корпусу -25…85 °C без використання примусового обдування. Залежність величини навантаження від температури навколишнього середовища та температури корпусу наведена на рис. 6.
Рис. 6. Графіки залежності величини навантаження від температури навколишнього середовища (а) та температури корпусу (б)
Параметри драйверів з вихідною напругою 12 і 24 В наведені у табл. 1.
Параметри драйверів SLD-150 з вихідною напругою 56 В у багатьох пунктах співпадають з параметрами драйверів у табл. 1. Параметри що відрізняються наведені нижче:
- номінальний вихідний струм 4 А
- діапазон зміни вихідного струму 2680~4170 мА
- вихідна потужність 151.2 Вт
- вихідна напруга 24…56 В
- пульсації вихідного струму не більше 5%.
Таблиця 1. Характеристики драйверів SLD-150 з вихідною напругою 12 та 24 В
| Модель | SLD-150-12 | SLD-150-24 | ||||
| Вихід | Постійна напруга | 12 В | 24 В | |||
| Діапазон регулювання | 8.4…12 В | 16.8…24 В | ||||
| Номінальний струм | 12 А | 6.3 А | ||||
| Номінальна потужність | 144 Вт | 151.2 Вт | ||||
| Пульсації і шум (max.) | 180 мВ(п-п) | 240 мВ(п-п) | ||||
| Відхилення напруги | ±4.0% | ±3.0% | ||||
| Діапазон регулювання | ±0.5% | ±0.5% | ||||
| Час старту | 500 мс/80 мс 115/230 В(АС) | |||||
| Час вимикання (тип.) | 10 мс/230 В(АС), | |||||
| Вхід | Вхідна напруга | 120…305 В(АС), 170…431 B(DC) | ||||
| Частота мережі | 47… 63 Гц | |||||
| Коефіцієнт потужності (PF) | PF^0.95/230 В(АС), PF^O.92/277 В(АС) при повному навантаженні | |||||
| Коефіцієнт гармонік (THD) | THD <10% при навантаженні ^60%/230 В(АС); при навантаженні ^75%/277 В(АС) | |||||
| ККД (тип.) | 92% | 93% | ||||
| Змінний струм | 1 А/230 В(АС), 0.8 А/277 В(АС) | |||||
| Пусковий струм | 65 А/230 В(АС) | |||||
| Струм витоку | <0.35 мА/ 294 В(АС) | |||||
| Споживана потужність | <0.5 Вт | |||||
| Захист | Макс. струм (% від тип.) | 95… 108% | ||||
| Макс. вихідна напруга | 14…17 В | |||||
| Захист від перегріву | вимкнення вихідної напруги | |||||
| Навколишнє середовище | Діапазон роб. температур | -25…85 °С | ||||
| Макс. температура корпусу | 85 °С | |||||
| Відносна вологість | 20 … 95% без конденсації | |||||
| Температура зберігання | -40… +80 °С | |||||
| Температурний коефіцієнт | ±0.03%/°С (0 … 50 °С) | |||||
| Вібрації | 10 … 500 Гц, 2G 12 хв./1 цикл, період 72 хв. по осях X, Y, Z | |||||
| Безпека та EMC | Безпека | ENEC BS EN/EN61347-1, BS EN/EN61347-2-13, BS N/EN62384, EN60335-1 ЕАС ТР ТС 004, GB19510.1, GB19510.14 | ||||
| Міцність ізоляції | 3.86 кВ(АС), 100 МОм/5 кВ/25 °С/70% RH | |||||
| Емісія ЕМЗ | Параметр | Стандарт | Тестовий рівень | |||
| Кондуктивні та випромінювані завади | BS N/EN55015(CISPR15)/EN55014, GB/T17743 | – | ||||
| Гармоніки струму | BSEN/EN61000-3-2, GB/T17625.1 | клас С при навантаженні
>60% |
||||
| Пульсації напруги | BSEN/EN61000-3-3 | — | ||||
| ЕМЗ імунітет | BSEN/EN61000-4-2…BSEN/EN61000-4-6, BSEN/EN61000-4-8, BSEN/EN61000-4-11 | |||||
| Інше | MTBF* | 2883.5 тис. год. мін. Telcordia SR-332 (Bellcore), 298.8 тис. год. мін. MIL-HDBK-217F (25 °С) | ||||
| Розміри | 330x35x22 мм | |||||
* MTBF – Середній розрахунковий час між відмовами.
Компанія MEAN WELL наділила драйвери SLD унікальними властивостями. Низький профіль та лінійна конструкція роблять ці драйвери незамінними там, де потрібний тонкий або вузький корпус. А наявність своєрідних режимів роботи робить їх справді універсальними, дозволяючи використовувати з будь-якими, у тому числі і з нетрадиційними світло-діодними джерелами світла, такими як світлодіодні стрічки. Все це створює умови для найширшого застосування драйверів сімейства SLD у всіх сферах світлодіодних додатків – від декоративного підсвічування та рекламних щитів до повноцінних світильників офісного та виробничого застосування. Гарантійний строк 5 років свідчить про високу надійність цих пристроїв.
Більш детальну інформацію про характеристики драйверів серії SLD можна знайти у [1].
ЛІТЕРАТУРА
1. https://www.meanwell.com/Upload/PDF/led_s.pdf
2.https://www.meanwell.com/webapp/product/search.asp x?prod=SLD-150
3. И. Елисеев Уникальность – в универсальности: светодиодные драйверы MEAN WELL семейства SLD / https://www.compel.ru/lib/148276
Лайкнути
Твітнути