Интенсивное развитие светодиодных технологий за последние пять лет привело к их внедрению во все сферы деятельности, которые нуждаются в подсветке. Надёжность и экономичность – вот главное преимущество, которое стало неоспоримым фактом. А если к этим показателям добавить длительный срок службы и безопасность эксплуатации, то становится понятным, почему привычные источники искусственного света постепенно сдают позиции. Действительно, люминесцентные лампы наносят непоправимый вред экологии, а лампы накаливания весьма прожорливы и недолговечны.

Поговорим сегодня о источниках питания для светодиодов. Одно дело, когда вы делаете небольшой ночник на паре мелких светодиодов, другое дело, когда вы собираетесь полностью заменить освещение в доме на светодиодное. Так вот, для светодиодов высокой мощности и придумали такую штуку как драйвер. Почему именно драйвер и что это такое рассмотрим ниже.

Прежде всего, рассмотрим различие стандарного блока питания и драйвера для светодиодов. Для начала нужно определиться - что такое блок питания ? В общем случае это - источник питания любого типа, представляющий собой отдельный функциональный блок. Обычно он имеет определенные входные и выходные параметры, причем неважно - для питания каких именно устройств предназначен. Драйвер для питания светодиодов обеспечивает стабильный ток на выходе. Другими словами - это тоже блок питания. Драйвер - это лишь маркетинговое обозначение - дабы избежать путаницы. До появления светодиодов источники тока - а им и является драйвер, не имели широкого распространения. Но вот появился сверхяркий светодиод - и разработка источников тока пошла семимильными шагами. А чтобы не путаться - их называют драйверами. Итак, давайте договоримся о некоторых терминах. Блок питания - это источник напряжения (constant voltage), Драйвер - источник тока (constant current). Нагрузка - то, что мы подключаем к блоку питания или драйверу.

Существует два основных параметра, которые объединяют все типы светодиодов. Это ток потребления и падение напряжения. Изменение этих параметров большую сторону позволяет изобретателям постоянно удивлять нас новыми сверхмощными экземплярами. Но начнём по порядку, с самых простых светодиодов в прозрачном корпусе. Чаще всего они встречаются диаметром от трёх до десяти миллиметров, что сильно не влияет на их вольтамперную характеристику. В данном случае гораздо большее влияние оказывает цветовое различие. То есть длина волны излучения напрямую зависит от полупроводникового материала, который, в свою очередь, задаёт падение напряжения на p-n переходе. Ниже приведена таблица, наглядно демонстрирующая обратную зависимость между длиной волны и напряжением на диоде.

Как уже говорилось выше, мы неоднократно подключали светодиоды к блоку питания. Помните золотое правило такого подключения? Всегда подключать светодиод только через резистор! Это правило мотивируется тем, что светодиод это нелинейный потребитель тока. А следовательно, он может потянуть из источника питания больше ампер, чем ему требуется для стабильной работы. В этом случае может выйти из строя как светодиод, так и блок питания; поэтому мы всегда ограничиваем ток, прежде чем отправить его к светодиоду.

Как видно из рисунка самое простое включение предусматривает наличие источника постоянного тока напряжением +5В и двух элементов цепи: светодиода и резистора. При помощи закона Ома и элементарных математических вычислений можно без труда рассчитать значение сопротивления. Если IVD=20мА, UVD=3В, то получим R=(5-3)/0.02=100 Ом.

При последовательно-параллельном включении нескольких светодиодов в каждую ветвь нужно включать элементы с одинаковым рабочим током. В противном случае невозможно правильно рассчитать компенсирующий резистор, что скажется на яркости свечения. Для быстрого и точного расчета более сложных электрических цепей применяют законы Кирхгофа. Сложнее ситуация обстоит с полноцветными диодами. Внутри корпуса размещены кристаллы красного, синего и зелёного цвета, которые соединены с выводами. Кроме этих трёх выводов имеется ещё один – общий (анод или катод). Подключение таких образцов требует точных данных о технических характеристиках, так как каждый цвет имеет разное падение напряжения. К примеру, модель MCDL-5013RGB (I=20мА): Ured = 2.0В; Ugreen = 3.5В; Ublue = 3.5В.

В этом и состоит основная слабость блока питания перед светодиодом. Блок питания — это источник, который обеспечивает стабильное напряжение, а для работы светодиода нужен стабильный ток, а не напряжение. Стабильным током БП нас обеспечить не может, вот потому и появились на свет драйверы. Если рассуждать не очень глобально, то можно заявить, что драйвер является блоком питания с ограничивающим резистором. Это не далеко от истины, но все же не совсем так. На самом деле, вместо резистора в драйверах используются заумные схемы, которые подстраиваются под любые скачки напряжения и на выходе дают необходимый, а главное стабильный ток. В случае с обычным блоком питания, все скачки напряжения будут преобразовываться в тепло выделяемое резистором. Резистор, в свою очередь, не может считаться надежным защитником светодиода. Конечно, при скачке напряжения, даже в случае если светодиод сбросит свое напряжение до нуля, — резистор все равно ограничит получаемый светодиодом ток; в результате часть мощности светодиода будет поглощена резистором. Чем больше таких скачков — тем больше мощности будет потеряно в резисторе. Светодиодный драйвер (в отличии БП с резистором) обеспечивает не только стабильный ток, но и стабильную мощность, которая не будет утеряна при скачках напряжения.

Таким образом, подведя черту под всем вышесказанным, наш выбор — светодиодный драйвер. Попытаюсь вкратце перечислить основные достоинства этого устройства перед блоком питания:

• — стабильный ток;
• — стабильная мощность;
• — срок службы светодиода гораздо выше при использовании драйвера, так как светодиод защищен от перепадов напряжения, а как результат от падения потребляемой мощности;
• — драйвер экономичней, так как не тратит энергию на нагрев резисторов;
• — светодиод подключенный к драйверу светит ярче, так как получает всю необходимую для его работы мощность и не тратит ее на нагрев резисторов.

Примечание: светодиодные ленты всегда изготавливаются с использованием резисторов, поэтому их можно подключать к блоку питания.