Для светодиодных рекламных конструкций, как известно, предпочтительны драйверы в корпусах малой толщины. Но теперь сфера применения тонких светодиодных драйверов расширилась. Современной тенденцией является уменьшение толщины офисных и промышленных светильников. В связи с этим требуются драйверы с достаточно высокими параметрами, и компания MEAN WELL отозвалась на запрос рынка.
Зачем требуется уменьшать толщину светильников? Выражение «во-первых, это красиво...» здесь вполне уместно. Компании все больше заботятся о комфорте для своих сотрудников на работе, в том числе – и о визуальном комфорте. Что же касается производственных предприятий, то для них красивый дизайн – один из способов привлечения молодых сотрудников, для которых стильный дизайн офисов – уже привычное дело.
Тем не менее, есть и более рациональные причины, почему светильники для офисов и производственных цехов должны быть более тонкими, чем раньше. Современный офис, а, тем более, современное производство характеризуются большим количеством коммуникаций: компьютерные сети, энергопитание, климатическая техника. Все это, при использовании подвесных потолков, обычно размещают в запотолочном пространстве. Чем больше там свободного места, тем лучше. Особенно это важно, если речь идет не о строительстве объекта «с нуля», а о реконструкции старых производственных или офисных зданий. Кроме этого, чем тоньше корпус светильника, тем проще его перевозить и устанавливать. Для крупных проектов это дает значительную экономию.
Наконец, если светильник должен давать равномерный, рассеянный свет (что требуется в офисах, на высокоточных производствах, а также в задней подсветке рекламных конструкций), то современным подходом к его конструированию является применение большого количества маломощных (как правило, от 0.1 до 0.4 Вт) SMD-светодиодов, распределенных по плате больших размеров (например, сопоставимой с размерами одной ячейки в подвесных потолках типа «Армстронг»). Такая конструкция изначально является плоской, и для нее необходим драйвер с небольшой толщиной. Кроме этого, современные тенденции в дизайне делают актуальными длинные узкие светодиодные светильники, встраиваемые как в потолок, так и в стены. Причем в случае встраивания таких устройств в стены их толщина должна быть минимальной. Все это также делает востребованным драйверы малой толщины.
Компания MEAN WELL, имеющая большой опыт в производстве светодиодных драйверов, недавно представила новое семейство SLD. В него входят драйверы, имеющие форм-фактор Slim Linear Design (на русский язык это можно перевести как «тонкий линейный дизайн»). Именно аббревиатура от указанного термина и стала названием семейства. Термин Slim Linear Design означает корпус устройства, у которого длина много больше ширины, при этом толщина значительно меньше ширины (рисунок 1).
До недавнего времени недостатками светодиодных драйверов указанного форм-фактора были относительно небольшая мощность (обычно — не более 30 Вт), а также низкий коэффициент мощности. В продукции семейства SLD компании MEAN WELL удалось преодолеть перечисленные недостатки.
Ассортимент и основные технические характеристики
В рассматриваемое семейство входят две серии: SLD-50 номинальной мощностью 50 Вт и SLD-80 номинальной мощностью 80 Вт. У драйверов обеих серий одинаковы ширина — 30 мм, а также высота — 16.8 мм. Варианты на 50 Вт имеют длину 280 мм, а на 80 Вт — длину 320 мм.
В каждую серию семейства SLD входят драйверы, отличающиеся номинальным выходным напряжением: 12; 24 и 56 В. Один и тот же драйвер на 12 или 24 В может работать как стабилизатор напряжения или стабилизатор тока. Переключение между режимами происходит автоматически. Важное отличие драйверов с номинальным выходным напряжением 56 В — они работают в режиме стабилизации мощности. Об особенностях перечисленных режимов поговорим далее.
Коэффициент пульсаций зависит от модели, но в целом не превышает 1.25%. Можно сказать, что коэффициент пульсаций пренебрежимо мал. Светильники с использованием таких драйверов можно использовать в детских учреждениях и на высокоточных производствах.
В драйверах SLD, как уже отмечалось, отсутствует проблема низкого коэффициента мощности, характерная для таких устройств с компактными размерами. Коэффициент мощности у всех моделей семейства составляет не менее 0,95. На высоком уровне находится и КПД. Для серии SLD-50 он лежит в пределах от 88% до 90%, а для SLD-80 – от 90.5% до 92%. Входное напряжение драйверов лежит в пределах от 110 до 305 В. Все продукты семейства SLD имеют защиту от коротких замыканий, перегрузок по току, перенапряжений и перегрева.
Отдельно следует отметить надежность и безопасность драйверов, которые находятся на очень высоком уровне. Драйверы относятся к так называемому изолированному типу, то есть вход и выход имеют полную гальваническую развязку. Сопротивление изоляции между входом и выходом составляет 100 МОм. Максимальное значение напряжения, которое может быть на изоляции, достигает 3.75 кВ.
Эксплуатировать драйверы семейства SLD можно при температуре корпуса от -20 до +90°C. Относительная влажность лежит в пределах от 20 до 95%.
Расчетные значения времени наработки на отказ по стандарту Telcordia SR-332 – 1304510 часов, а по стандарту MIL-HDBK-217F – 362820 часов. Это позволяет производителю давать на драйвера данного семейства гарантию 3 года.
Стабилизация по напряжению/току
Принцип автоматического переключения между режимами стабилизации тока и стабилизации напряжения показан на рисунке 2. На этом графике по оси абсцисс отложены значения выходного тока Io, выраженные в % от максимально допустимого, а по оси ординат — значения напряжения Vo, выраженные в % от номинального.
При росте тока нагрузки напряжение не меняется, пока ток не достигнет максимального значения. Вблизи этого значения начинается процесс стабилизации выходного тока вместе со снижением выходного напряжения. При этом падение напряжения на выходе драйвера должно быть не менее 70% от номинального значения. А в том случае, если напряжение ниже указанного предела, срабатывает защита от короткого замыкания. При этом подача тока на выход прекращается, но уже приблизительно через 1 с снова происходит процесс пуска драйвера. Если проблема таким способом не решается, то светильник будет мигать, сигнализируя тем самым о неисправности.
Для чего нужно автоматическое переключение из одного режима стабилизации в другой? В наружной рекламе часто используются светодиодные модули на напряжение 12 или 24 В, а также светодиодные ленты. В этих источниках света стабилизация режима работы светодиодов по току нередко осуществляется обычными резисторами. При изменении температуры и старении светодиодов режим работы по току меняется. Если установлен обычный драйвер со стабилизацией только по напряжению, сила тока, протекающая через светодиоды, будет больше номинального значения, что, в свою очередь, еще сильнее ускорит процесс их деградации. Драйверы семейства SLD на напряжение 12 или 24 В позволяют продлить срок службы светодиодов за счет стабилизации протекающего через них тока.
Стабилизация по мощности
В современных условиях производители светильников закупают светодиоды у разных поставщиков, а именно – у тех, кто в данный момент предложит более выгодную цену и возможность поставки партии заданного объема в указанные сроки. Но у разных производителей мощности светодиодов могут различаться. Соответственно, для обеспечения заданного светового потока светильника, в зависимости от поставщика, потребуются цепочки последовательно включенных светодиодов разной длины. И, в общем случае — разные режимы по току. При этом, чтобы работать с разными поставщиками, производителю светильников приходится иметь на складах большой запас разнообразных драйверов, что также усложняет сервисное обслуживание продукции. Можно также устанавливать драйвера с регулируемыми параметрами, но это добавляет новые операции (причем, выполняемые вручную) в производственный процесс.
Решением проблемы может стать стабилизация режима работы светодиодов по мощности. Именно так устроены драйверы SLD-50-56 на 50 Вт и SLD-80-56 на 80 Вт.
Напряжение на выходе данных драйверов может находиться в пределах от 30 до 56 В. Выходной ток для SLD-50-56 лежит в пределах от 900 до 1400 мА, для SLD-80-56 – от 1400 до 2100 мА. Рабочие области показаны на рисунке 3. Таким образом, к драйверу можно подключать самые разнообразные цепочки светодиодов, лишь бы общее падение напряжения на них лежало в рабочих пределах и, естественно, значение мощности, подведенной к каждому светодиоду, не превышало максимально допустимого значения.
Выводы
Важнейшим преимуществом драйверов семейства MEAN WELL SLD является, помимо форм-фактора, возможность работы в широком температурном диапазоне. Это имеет значение как для промышленных светильников, так и для наружной рекламы. Низкое значение пульсаций важно для светильников, применяемых в офисах, учебных заведениях и на промышленных предприятиях.
Драйверы SLD на напряжения 12 и 24 В оптимально подходят для наружной рекламы, а также для светильников, к электробезопасности которых предъявляются особые требования. Что же касается драйверов SLD на напряжение 56 В, то они могут использоваться в самых разных светильниках. Благодаря стабилизации по мощности производители светильников, использующих данные драйвера, смогут сократить издержки, что актуально в наше время.
Производители: MEAN WELL
Разделы: AC-DC источники питания
