📋 Зміст
Як обрати світлодіодний драйвер для потужних LED (1Вт, 3Вт, 5Вт)
Збірка власного світлодіодного світильника — чудовий спосіб оптимізувати освітлення рослин під свої завдання. Але як тільки справа доходить до живлення світлодіодів, багато майстрів-початківців (DIY-майстрів) роблять критичну помилку, яка призводить до згоряння компонентів або інших проблем. У цій статті я розповім, як правильно підібрати світлодіодний драйвер без складних формул, використовуючи просту математику та наш інтерактивний калькулятор.
Головне помилкове уявлення: «Мені потрібен драйвер за потужністю»
Найчастіша помилка звучить так: «Якщо в мене 10 світлодіодів по 5 Ват (разом 50 Ват), отже, мені потрібен просто драйвер на 50Вт».
Якщо ви підете в магазин і купите перший-ліпший драйвер із написом «50W», ви ризикуєте або не запалити світлодіоди взагалі, або моментально їх спалити. Драйвер обирається не за загальною потужністю, а за робочим струмом та діапазоном вихідної напруги.
Пам'ятай! Драйвер для світлодіодів — це не блок живлення!
Що потрібно знати до розрахунку (Вихідні дані)
Щоб підібрати джерело живлення (Driver) для послідовного ланцюга потужних світлодіодів, нам потрібно знати дві речі:
Номінальний струм (I): Для режиму 1Вт він зазвичай становить 300–350 мА, для 3Вт — 600–700 мА, для 5Вт — 1000–1050 мА.
Падіння напруги на кристалі світлодіода (Vf): Цей параметр залежить від кольору світіння світлодіода.
Довідник падіння напруги (Vf) при 350 мА:
Білі, сині, зелені, УФ: в середньому 3.1–3.4 Вольта.
Червоні, жовті, дальній червоний: в середньому 2.0–2.4 Вольта.
*При підвищенні струму до 700 мА напруга на кристалі зростає приблизно на 0.2V. Це сильно залежить від якості світлодіода: китайські "ноу-нейм" червоні світлодіоди можуть поглинати до 2.5 вольт при струмі 600-700мА. Фірмові світлодіоди преміум-рівня — 1.9-2.1 вольта. Цифри свідчать про велику різницю в ККД світлодіодів.
Онлайн-калькулятор параметрів ланцюга
Щоб не рахувати Вольти в стовпчик, а Ампери в годинах, ми розробили зручний віджет. Світлодіоди у віджеті структуровані за середнім падінням напруги для кристала того чи іншого типу.
Як використовувати калькулятор:
Повзунками вкажіть, скільки червоних/жовтих та скільки білих/синіх світлодіодів ви спаяли у послідовний ланцюг (плюс до мінуса). Якщо всі світлодіоди однакові, виберіть потрібний тип, другий повзунок встановіть у нуль.
Встановіть бажаний робочий струм (наприклад, 350 мА для щадного режиму 1Вт).
У правій колонці калькулятор миттєво покаже сумарну напругу вашого ланцюга та рекомендовану потужність драйвера (вже з урахуванням безпечного запасу у 20%).
Як купити правильний драйвер за результатами калькулятора? Не без грошей звісно :)
Припустимо, калькулятор показав вам «Необхідний діапазон напруги: 25.6 В» і струм 350 мА.
Вам потрібен LED драйвер (джерело постійного струму / Constant Current), у вихідний діапазон якого потрапляє цифра 25.6V. Бажано, щоб ваше значення не знаходилося на самому краю діапазону драйвера (залишайте запас хоча б у 1-2 Вольти).
Чудовий вибір: Драйвер із параметрами 350мА, 18-36V.
Поганий вибір: Драйвер із параметрами 350мА, 9-24V. Драйверу банально не вистачить напруги, щоб "пробити" опір ваших кристалів, і діоди не почнуть світити або працюватимуть з струмом, нижчим за бажаний.
Критичне правило: Чи можна підключати світлодіоди паралельно?
Часто виникає спокуса взяти потужний драйвер на 1400 мА і підключити до нього дві паралельні гілки світлодіодів, сподіваючись, що струм розділиться по 700 мА на кожну. Робити це категорично можна, але суворо з розумом!
Паралельно підключені гілки ОБОВ'ЯЗКОВО мають бути однаковими, з приблизно однаковим падінням напруги. Допуск тут буде +- 0.2 вольта. Наприклад, якщо підключити паралельно синій світлодіод і червоний, то світити буде завжди тільки червоний, оскільки червоний світлодіод має менше падіння напруги, а отже, і менший опір, весь струм піде шляхом найменшого опору. Отже, ВЕСЬ СТРУМ тектиме тільки через червоний світлодіод.
Якщо підключити паралельно два червоні світлодіоди, то вони обидва світитимуть і струм розділиться навпіл, але не ідеально, а з невеликою похибкою через неідеальну однорідність будь-яких напівпровідникових кристалів. Припустимо, драйвер стабілізує струм на рівні 1400мА, на практиці через один світлодіод тектиме 693мА, а через другий світлодіод — 707мА. Звідси випливає ВИСНОВОК: не можна паралельні ланцюги світлодіодів вантажити на межі їхніх можливостей. Потрібно залишати запас потужності. Для цього прикладу добре підійдуть світлодіоди з максимальним струмом 1А, а не 700мА (0.7А).
Потрібно розуміти ризик — у разі виходу з ладу однієї гілки з безлічі паралельних, струм цієї гілки поділять між собою гілки, що залишилися. У разі поломки може статися принцип "доміно". Чим більший запас потужності, тим надійніша система.
Існує велика кількість різних типів з'єднань, наприклад: послідовно-паралельне або матричне, деякі способи з'єднання навіть знаходяться під патентом.
