Подписка на новости

Опрос

Какие лампы Вы используете для домашнего освещения?

Реклама

2012 №5

Обзор источников питания Mean Well для светодиодного применения

Федоров Андрей


Светодиодные осветительные приборы имеют ряд неоспоримых преимуществ: долгий срок службы, низкое энергопотребление, высокая светоотдача, высокий уровень безопасности, экологичность и т. д. В связи с этим остается актуальным вопрос выбора источника питания, обладающего необходимым рядом характеристик, для питания светодиодных модулей и линеек. Данная статья посвящена обзору линейки источников питания для светодиодного освещения одного из ведущих мировых производителей компании Mean Well (Тайвань).

В чем основное отличие источников питания (ИП) Mean Well для светодиодного применения от обычных импульсных ИП? Для ответа на этот вопрос кратко рассмотрим два основных режима работы этих устройств: с постоянным напряжением и с постоянным током.

ИП с постоянным напряжением обеспечивают постоянное выходное напряжение при любом токе нагрузки, не превышающем максимально допустимое значение. Если нагрузка больше, ИП переходит в режим ограничения тока, который является защитным, при этом, как правило, значение максимального тока выдерживается с ощутимым разбросом, а его подстройка не предусматривается. Кроме того, в этом режиме могут не выдерживаться требования к параметрам источника питания.

ИП с постоянным током обеспечивают постоянный выходной ток в диапазоне от минимального до максимального значения выходного напряжения. Это, в свою очередь, обеспечивает стабильное (без мерцаний) свечение светодиодов. Максимальное и минимальное значения выходного напряжения определяются схемотехникой источника питания. Если сопротивление нагрузки слишком велико, то ИП переходит в режим ограничения напряжения.

Большинство светодиодных ИП Mean Well предназначены для работы в совмещенном режиме «ток+напряжение». Это означает, что они могут работать как в режиме источника напряжения, выдавая постоянное напряжение, так и в режиме источника тока — в зависимости от нагрузки. В любом из этих режимов ИП имеет стабильные параметры, которые выдерживаются с высокой точностью (рис. 1). Таким образом, ИП Mean Well подходят для питания различных светодиодных устройств.

Типичная выходная характеристика светодиодных ИП Wean Well

Рис. 1. Типичная выходная характеристика светодиодных ИП Wean Well

С развитием светодиодных технологий в России и появлением новых нормативных документов, регламентирующих требования к осветительным приборам, ужесточились требования и к ИП. С октября 2011 г. вступило в силу постановление Правительства РФ «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения», определяющее ряд требований к световой отдаче (энергоэфективности) и коэффициенту мощности источников света. Так, для осветительных устройств наружного освещения энергоэффективность при использовании светодиодов или светодиодных ламп с 1 июля 2012 г. должна быть не менее 60 лм/Вт, а в отношении осветительных устройств внутреннего освещения общественных и производственных зданий — не менее 50 лм/Вт. Относительно коэффициента мощности источников света определены следующие нормы: для светодиодных ламп ненаправленного света, модулей светодиодных источников в составе осветительного прибора мощностью 5–25 Вт — не менее 0,7, более 25 Вт — не менее 0,85.

Источники для внешнего и внутреннего освещения

Таким образом, с появлением новых нормативных документов для осветительных приборов появилась необходимость пересмотра линейки ИП. Как никогда стали необходимы устройства со встроенным активным корректором мощности и обладающие высоким коэффициентом полезного действия. Компания Mean Well предложила ряд новых серий ИП, обладающих данными свойствами, и на текущий момент продолжает развитие в данном направлении. Кроме того, производителем учитываются растущие потребности потребителей в определенных типах ИП, обусловленные конструктивными особенностями конечных изделий.

Источники питания для работы в режиме постоянного тока

Для задач внутреннего и внешнего освещения можно выделить две группы ИП, предназначенных для работы в режиме постоянного тока: одноканальные с широким диапазоном выходных напряжений и многоканальные.

Одноканальные ИП с широким диапазоном выходных напряжений

Основное отличие данных ИП — высокие значения выходных напряжений (до нескольких сотен вольт). Они могут использоваться для питания светодиодных цепочек большой длины, которые часто применяются в системах светодиодного освещения. Использование длинных светодиодных цепочек позволяет не производить сортировку светодиодов по суммарному падению напряжения в одной цепочке, в отличие от систем с использованием нескольких коротких светодиодных цепочек, подключенных параллельно. Однако в случае проблем с одним из диодов из строя выходит вся цепочка. Это также необходимо учитывать при разработке конструкции. К данному типу относятся ИП серий HVGC, HLG-60H-C, HLG-80H-C (таблица). Они являются источниками тока и имеют широкие диапазоны выходных напряжений. Например, HVGC-100-350A при стабилизированном выходном токе 350 мА имеет диапазон выходных напряжений 29–285 В. Представители всех серий имеют двухступенчатый корректор мощности и обладают возможностью подстройки выходного тока с помощью встроенных потенциометров либо с помощью внешнего сигнала, ШИМ или резистора.

Таблица. Источники питания Mean Well

Наименование серии Корректор мощности1 Источник тока (С.С.)/источник напряжения (C.V.) Степень защиты IP Димминг2 Подстройка КПД, % Примечание
Серии Тип Одноступенчатый Двухступенчатый
HLG-40H/60H/80H/
100H/120H/150H/
185H/240H/320H
A Х C.V.+C.C. 65   Х 95  
B 67 3 в 1    
C (для 240/320 Вт)     Х  
Без обозначения 67      
D 67 По таймеру    
HLG-60H-C/80H-C A Х C.C. 65   Ток 92  
B 67 3 в 1    
D 67 По таймеру    
HVG(C)-100/150 A Х C.V.+C.C. 65   Х 91  
B 67 3 в 1    
D 67 По таймеру    
HSG-70     Х C.V.+C.C. 65   Ток 90  
CLG-150 A Х C.V.+C.C. 65   Х 91  
B 67      
C     Х  
Без обозначения 67      
CLG-100     Х C.V.+C.C. 67     88,5  
CLG-60   Х   C.V.+C.C. 67     89  
CEN-60/75/100   Х   C.V.+C.C. 66   Х 91  
LDV-185   Х Х C.C. 67 По таймеру (тип D)   88 Мультиканальный
ULP-150     Х C.V.     Напряжение 93 U-корпус
HLN-40H/60H/80H A   Х C.V.+C.C. 64   Х 91  
B         3 в 1      
LPF-16/25/40/60/90 D Х C.V.+C.C. 67 (для 16 Вт — опция) 3 в 1   90,5
Без обозначения    
PLN-100     Х C.V.+C.C. 64   Х 90  
PLN-30/45/60   Х   C.V.+C.C. 64   Х 89  
PLN-20   Х   C.V.+C.C. 64   Ток 83,5  
PLC-100     Х C.V.+C.C.     Х 90 Терминальный блок
PLC-30/45/60   Х   C.V.+C.C.     Х 89 Терминальный блок
PCD-16/25/40/60   Х   C.C. 30 Тиристорный   87  
PLD-16/25/40/60   Х   C.C. 30     88  
LCM-40/60 Х C.C. 20 Внешний сигнал, ШИМ 90 Возможность установки различных номинальных токов
LCM-40DA/60DA DALI
PLP-20/30/45/60   Х   C.V.+C.C.     Ток 89 Без корпуса
HLP-40H/60H/80H     Х C.V.+C.C.   3 в 1 Х 90,5 Без корпуса
ELN-30/60       C.V.+C.C. 64 Внешний сигнал, ШИМ Х 88  
LPH/LPL-18/
LPV-20/35/60/100
      C.V. 67     89  
LPHC/LPLC-18/
LPC-20/35/60
      C.C. 67     87  
APC-12/16/25/35       C.C. 30     84  
APV-12/16/25/35       C.V. 30     84  

Примечание: 1 — одноступенчатый корректор мощности: нет времени удержания, высокие шумы и пульсации; двухступенчатый корректор мощности: длительное время удержания и низкие шумы и пульсации; 2 — «3 в 1» — регулировка выходного тока с помощью внешнего сигнала, ШИМ или через резистор

Многоканальные источники питания

К данному типу относятся источники тока серии LDV-185. Они имеют несколько выходов, обеспечивающих постоянный ток в 350 мА (12 каналов) или 700 мА (6 каналов), и могут быть эффективно использованы для питания нескольких цепочек светодиодов, подключенных по схеме, представленной на рис. 2. Такое подключение за счет независимой стабилизации тока в каждом канале обеспечивает равномерность распределения токов между цепочками светодиодов.

Схема подключения светодиодов с помощью ИП серии LDV-185

Рис. 2. Схема подключения светодиодов с помощью ИП серии LDV-185

Источники питания для работы в совмещенном режиме «ток+напряжение»

ИП данного типа могут быть эффективно использованы при последовательно-параллельном подключении светодиодов (рис. 3, 4). Учитывая, что максимальное выходное напряжение данных источников составляет 54 В, можно подключать не более 16 светодиодов в одну цепочку, но при этом количество параллельно подключенных цепочек ограничено только максимальным выходным током источника питания.

Последовательно-параллельное подключение светодиодов

Рис. 3. Последовательно-параллельное подключение светодиодов без использования светодиодных драйверов

Показанные на рис. 3 и 4 схемы подключения имеют свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при использовании в той или иной конструкции. Например, схема, приведенная на рис. 3, позволяет упростить конструкцию и минимизировать затраты, однако при этом возможна неравномерность распределения токов между цепочками светодиодов, что повлияет на срок их службы, а также приведет к различной яркости свечения. Чтобы избежать указанных проблем, необходимо сортировать светодиоды для достижения одинакового падения напряжения в одной цепочке. Схема, приведенная на рис. 4 (с использованием светодиодных драйверов), обеспечивает равномерность распределения токов между цепочками светодиодов, в этом случае исключается влияние дефектов в одной из цепочек на другие цепочки. Однако конструкция при данной схеме подключения будет более сложной и, соответственно, будет иметь более высокую цену.

Последовательно-параллельное подключение светодиодов с использованием светодиодных драйверов

Рис. 4. Последовательно-параллельное подключение светодиодов с использованием светодиодных драйверов

ИП, работающие в режиме «ток+напряжение», дополнительно можно разделить по ряду признаков, которые рекомендуется учитывать при выборе устройства для того или иного применения:

  • ИП в корпусе с одноступенчатым корректором мощности (серии PCD, PLD, PLC (кроме 100 Вт), PLN (кроме 100 Вт), CEN, CLG-60) конструктивно более просты, однако обладают худшими показателями по шумам и пульсациям.
  • ИП без корпуса с одноступенчатым корректором мощности (серия PLP) также более просты по конструкции и имеют более высокие шумы и пульсации по сравнению с аналогами, однако существенно выигрывают в цене.
  • ИП в корпусе с двухступенчатым корректором мощности (серии HLG, HSG, HVG, CLG-100/150, ULP, HLN, LPF, PLN-100, PLC-100) имеют более сложную конструкцию. В некоторых из серий предусмотрена возможность регулировки выходного тока с помощью внешнего сигнала, ШИМ или резистора.
  • ИП без корпуса с двухступенчатым корректором мощности (серия HLP) имеют более сложную конструкцию по сравнению с серией PLP, но обеспечивают стабильный световой поток за счет низких значений шумов и пульсаций.

Декоративное освещение и архитектурная подсветка

Для декоративного освещения и архитектурной подсветки выдвигаются менее жесткие требования по светоотдаче и коэффициенту мощности, чем для внешнего и внутреннего освещения, поэтому здесь можно использовать ИП без встроенного корректора мощности. Однако в большинстве случаев важное значение имеет степень защиты от прямого воздействия негативных факторов окружающей среды (влага, высокие/низкие температуры, пыль и пр.). Среди продукции Mean Well для данного применения можно выделить группы ИП, работающих либо в режиме постоянного тока, либо в режиме постоянного напряжения. К первым относятся серии LPC, LPHC, APC. Это недорогие ИП, имеющие степень защиты IP67 (кроме серии APC) и стабилизированные выходные токи 350–1750 мА. В режиме напряжения работают ИП серий ELN, LPH, LPV, APV. Для эффективного применения данных источников в светодиодных системах с целью исключения неравномерности свечения светодиодов подключение желательно осуществлять через светодиодные драйверы, обеспечивающие стабилизацию выходного тока. Обычно в светодиодной системе используется несколько светодиодных цепочек. В таком случае для наилучшей стабилизации тока можно использовать раздельные драйверы для каждой цепочки (рис. 4). Компанией Mean Well разработано несколько серий DC/DC- драйверов, обеспечивающих требуемые стабилизируемые выходные токи — LDD-L(W) и LDD-H(W).

В планах производителя — расширение линейки ИП с широким диапазоном выходных напряжений, а также выпуск новых серий ИП с цифровым адресным интерфейсом освещения (Digital Addressable Lighting Interface) — LCM-40DA/60DA.

Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке