Как выбрать драйвер для LED ленты?

Question

[newbot]

Возник вопрос по питанию для LED ленты.
1. Можно ли использовать старый блок питания от ноутбука и DC-DC step down модуль?
2. Чем отличается универсальный блок питания для ноутбука от трансформатора для светодиодных лент?
3. Правильно ли я понимаю, что блок питания/трансформатор для галогеновых ламп на самом деле только понижает напряжение, а ток остается переменным?

Answer 1

[Moskus]

1. Можно, но бессмысленно, особенно в контексте того, что вы плохо понимаете, как это работает.
2. Тем, что блок питания для ноутбука - устройство, которое поддерживает постоянную величину напряжения на нагрузке, а драйвер (он не называется "трансформатором") для светодиодов поддерживает постоянную величину тока, что требуется для нормального функционирования светодиодов.
3. Устройства для питания галогеновых ламп могут быть либо простыми трансформаторами (форма напряжения остается такая же, как в сети, то есть они выдают синусоидальное переменное напряжение), либо, если они оснащены механизмом регулировки яркости, это также будет переменное напряжение, но довольно замысловатой формы.

Comments

[newbot]

Спасибо за подробный ответ!
Можете подсказать, как правильно выбрать драйвер?
Например, такой модуль: https://www.leds.de/linearz-280-26-3000k-cri-80-30...
Я тут вижу только характеристику напряжения - 38 Вольт, мощность 7Вт.
Если тут можно посчитать силу тока как I=P/U, то имею 185мА.
Нужно искать драйвер, который выдаст такую силу тока? Или искать драйвер который выдает такое напряжение, а нагрузка заберет сколько надо?

[Moskus]

newbot, номинальный ток написан на корпусе - 175 мА. Вам нужен драйвер, который выдает такой ток и может выдавать до 38 (или 40) Вольт.
То есть Inom=175mA, Umax=40V.

[Виктор]

newbot, я наблюдаю противоречие между вашим вопросом и вашим комментарием. В вопросе речь идёт о ленте, а в комменте - о некоем "модуле".

Что касается ленты, то в ней кроме диодов есть токоограничительные резисторы (по одному на каждые 3 диода, они есть во всех 12-вольтовых лентах, которые проходили через мои руки). Отсюда вывод - стабилизатор тока желателен, но необязателен, годится и любой подходящий БП, стабилизированный по напряжению (т.е гораздо более распространённый, и следовательно, более дешёвый), на номинальное напряжение для этой ленты. Бывает и так, что эти резисторы выбраны, например, из соображений долговечности, и тогда лента под номинальным питанием недодаёт света. Тогда можно чуток добавить напряжения, ориентируясь на номинальную мощность этой ленты (конечно, при условии, что применяемый БП допускает регулировку).

Ну, а что касается "модулей" - если в них есть токоограничительные резисторы, к ним тоже применим подобный подход. Если нету - тогда по току, как у вас написано.

[newbot]

Виктор, спасибо за ответ! На самом деле я не знал, что между модулями и лентами есть разница. Не обращал внимание, что в лентах есть еще что-то кроме светодиодов.

Такие выводы делаю:
1. Если речь о лентах 12В/24В, то можно использовать блок питания стабилизированный по напряжению. У меня была идея брать б/у зарядки от брендовых ноутбуков и снижать напряжение. Есть ожидание, что эти блоки питания довольно качественные (судя по оригинальной стоимости).

2. Если речь о модулях таких, то логика такая же как с голыми светодиодами, нужны резисторы для рассеивания мощности или источник питания стабилизированный по току и с подходящим ограничением по току. В данном случае 175мА.

Вопрос остался по источникам питания для модулей / светодиодов.
Если нужно питать, например, 2 модуля 38В / 175мА, то можно взять драйвер на 350 мА, макс напряжение 40В, мощностью больше 14Вт. Модули подключить параллельно к источнику питания?
Правильно ли я понимаю, что если в таком драйвере выставить 1050мА и подключить к нему те же 2 модуля, то они перегреются и сгорят?

[Виктор]

newbot, поскольку вы заинтересовались, поясню, как это работает. Светодиод - это (как говорят электронщики) нелинейное сопротивление, т.е. оно не подчиняется закону Ома. Запитав его от источника напряжения и подобрав это напряжение, в принципе вполне можно заставить его светиться с номинальной яркостью. Но при этом понадобится очень точная его стабилизация. Грубо говоря, изменение напряжения на малые доли вольта приведёт к изменению тока через диод во много раз, с угрозой его выгорания. Тут надо принять во внимание ещё и то, что реальные диоды и стабилизаторы напряжения имеют разброс параметров, так что заранее рассчитать не удастся, придётся подстраивать по месту - а с большим количеством диодов это неприемлемо. Чтобы этого избежать, последовательно с диодом включают резистор небольшой величины, и немного повышают напряжение питания. Излишек этого напряжения теряется на этом резисторе, а на диоде так и остаётся сколько нужно, т.е. получается простейшее саморегулирование.
Если вместо диода имеем цепочку из нескольких диодов последовательно, то резистор для этой цепочки достаточен только один - ведь ток-то у них общий. Именно так и делается в светодиодных лентах: для трёх диодов (по 3,5 вольт приблизительно) требуется ~10,5 вольт, при питании от 12 остальные полтора теряются на резисторе, и всё ОК.
Если резистора нет, то ток приходится задавать специальным устройством (драйвером), либо таки добавить этот резистор самостоятельно в каждую последовательную группу диодов, чтобы получилось как описано выше.
Теперь о конкретике. Питать ленту от ноутбучного БП нельзя - там совсем другое напряжение, около 19 вольт, вместо требуемых 12/24. Питать модуль на 38 вольт, может быть, и можно, но нужны два БП, соединённых последовательно - а это технически некрасиво. Ну и кроме того, это ведь стабилизаторы напряжения - значит, или добавочный резистор, или вышеописанные неприятности. А для резистора нужен запас напряжения хотя бы пару вольт, чтобы было чему на этом резисторе падать - а запаса нет, 19+19=38 ровно. Видимо, всё же нужен драйвер (как по вашей ссылке или другой подходящий по току).
Насчёт параллельного подключения модулей к общему БП - если у каждого модуля свой добавочный резистор, то без проблем. Если же их нет, и питание от источника тока, то возникает проблема разброса параметров модулей - может получиться так, что один из них возьмёт на себя сильно больший ток, чем второй. Чтобы выровнять токи, всё равно понадобятся эти пресловутые добавочные резисторы.
Так что всяко получается - проще и дешевле выйдет с этими резисторами и стабилизатором напряжения на 40...42 вольта. И не забудьте, резисторы будут греться, возьмите не менее чем одноваттные, а лучше на 2 Вт.

[newbot]

Виктор, спасибо за подробный ответ, про светодиод как нелинейное сопротивление не был в курсе.
Модули я решил подключить к драйверу, так будет проще. Ленты - через DC-DC преобразователь.

Остался вопрос по правильному выбору драйвера.
Должна ли номинальная сила тока модуля светодиодов и драйвера совпадать?
Как правильно подключить 1) один модуль на 175 мА 2) два модуля по 175 мА, если имеется один драйвер на 350мА?

[Виктор]

newbot,

Должна ли номинальная сила тока модуля светодиодов и драйвера совпадать?

Обычный БП (стабилизатор напряжения) должен обеспечивать ток больший, чем будет потреблять нагрузка. Чем больше это превышение, тем легче ему живётся - он просто будет недогружен. А при совпадении токов он будет нагружен на 100%.
А вот с драйвером, стабилизирующим ток нагрузки, дело другое - тут нужно более-менее точное совпадение, поскольку именно этот ток он обязан протолкнуть через нагрузку. Если берём драйвер на больший ток, пострадают диоды - они получат то, на что не рассчитаны. Если наоборот, на меньший - никто не пострадает, но диоды получают меньше требуемого и светят с пониженной яркостью.

Как правильно подключить 1) один модуль на 175 мА 2) два модуля по 175 мА, если имеется один драйвер на 350мА?

Если приходится волею судьбы применять второй вариант, то надо помнить про разброс параметров модулей и принять меры для уравнивания токов через них. А меры всё те же - последовательно с каждым модулем включить одинаковые резисторы, чтобы на них падало 1,5...2 вольта (это примерно 1,5...2 вольта/0,2 ампера = 7...10 ом). Эти лишние 1,5...2 вольта правильный драйвер должен обеспечить - он ведь является стабилизатором тока, и значит, запас по напряжению у него обязан быть. (Кстати, есть дополнительный бонус от этих резисторов - с их помощью очень удобно мерить ток через модуль без всякого амперметра, достаточно замерить мультиметром напряжение на резисторе, и поделив на его сопротивление, по закону Ома получить ток.)
Но правильнее всего первый вариант - на каждую последовательную цепочку диодов свой отдельный драйвер. При этом не требуется никаких резисторов, токи нагрузки выравниваются самими драйверами.

[Moskus]

Из уровня вопроса ясно, что расплываться по теории не стоило, а стоило использовать драйвер с постоянной величиной тока. Я за то, чтобы все всё лучше понимали, но против смешения решения конкретной задачи с теорией, которая только наводит автора вопроса на ненужные отклонения от решения, которое для его случая является единственным практически реализуемым. Единственным, потому что без понимания всех тонкостей результат "колхоза" принимает только две формы: сожжённые компоненты или выброшенные на ветер деньги.

[Виктор]

Moskus, вы не учитываете желание автора вопроса узнать что-то новое и применить узнанное на практике. Да, это чревато потерями (денег, компонентов или времени) - но, возможно, это входило в намерения вопрошающего? Я понял его именно так.

[Moskus]

Виктор, я всё что нужно учитываю. Тут таких вопросов про колхозные решения - сотни. Все - про то, как попроще и подешевле. Когда люди хотят действительно разобраться, они не спрашивают, как из говна и палок сделать.

[newbot]

Спасибо за ответы!
На самом деле тут комбинация моего невежества и мое предположение, что разница между источниками питания - прихоть маркетологов, выглядит желанием сделать из говна и палок.
Если бы я знал, в чем разница между драйвером и блоком питания, то я бы такой вопрос и не задал бы).
По этому модулю на 175ма столько вопросов, так как я не нашёл драйвер на него, например, у osram. Возникло предположение, что если их два использовать, то можно использовать распространённые драйверы на 350мА. Но получается тут опять надо резистор добавлять. Какое решение использовали бы Вы, для подключения одного модуля на 175ма?

[Moskus]

newbot, я бы не занимался ерундой и не пытался бы использовать модуль с экзотически низким током 175мА, а купил бы на том же сайте leds.de модуль с током 350мА и драйвер MeanWell к нему.

[newbot]

Moskus, похоже так и придётся сделать. Он мне просто подходил по габаритам и лм/вт зашкаливает!

[Moskus]

newbot, а это не обязательно хорошо, что он "зашкаливает". Сами светодиоды там везде, вероятно, одни и те же все равно.

[newbot]

Moskus, понятно. А теоретические вопросы еще появились:
1. Аккумуляторные батареи как источники тока ведут себя как стабилизаторы тока или напряжения?
2. Правильно ли я понял, что именно малое сопротивление светодиода ведет к тому, что сила тока становится максимально возможной, какую может выдать источник питания? У АКБ похожая ситуация - малое сопротивление тока и ток заряда опять же надо ограничивать.

[Moskus]

newbot, аккумулятор не может вести себя, как "стабилизатор", потому что химические процессы в нём никакой стабильностью не обладают. При подключении более мощной нагрузки напряжение проседает, ток растет. А при коротком замыкании ток может вообще серьёзных значений достигать. Понятно, что если батарея может выдавать силу тока меньшую, чем номинал светодиодного источника света, то последний не сгорит, но и яркость его будет плавать, и так далее.

Второе - это не до конца верная и довольно грубая аналогия, которая непонятно к чему вообще.

[newbot]

Moskus, хорошо, пока вопросов нет, спасибо за уделенное время!