Met de zogenaamde “driver” wordt in feite de voeding van LED-lampen bedoeld. Vanuit professioneel oogpunt kan deze worden onderverdeeld in vier typen: namelijk het ‘weerstand-capaciteitstype’, het ‘constante-spanningstype’, het ‘constante-stroomtype’ en het ‘constante-stroom-en-constante-spanningstype’. Hieronder volgt een korte toelichting op de kenmerken en configuratie-eisen van deze vier voedingen:
1. Verlaagtransformator met weerstand-capaciteit
De step-down-voeding op basis van weerstand en capaciteit wordt gekenmerkt door een eenvoudige opbouw en lage kosten. Het schematische diagram ziet er als volgt uit.
De buck-condensator in de schakeling vormt het kernonderdeel van de gehele schakeling, en de capaciteit ervan ligt doorgaans tussen enkele tienden en enkele microfarad. De capacitieve reactantie ervan kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
Xc=1/ωC wordt verkregen. In deze formule is C de capaciteit, met als eenheid F, en is ω een vaste waarde van ≈ 314 in een wisselstroomcircuit van 50 Hz. De functie van de parallelgeschakelde weerstand op de condensator is het ontladen ervan. Dit voorkomt niet alleen schade aan onderhoudspersoneel na een stroomstoring, maar voorkomt ook dat de restlading van de condensator en de spanning bij het opnieuw inschakelen van de stroom elkaar versterken, wat een negatieve invloed zou hebben op de daaropvolgende schakelingen. De waarde ligt doorgaans tussen enkele honderden KΩ en 1 MΩ. Overspanningsbeperkende weerstanden variëren doorgaans van enkele Ω tot tientallen Ω.
Het grootste nadeel van spanningsverlaging via een weerstand-condensatorcombinatie is dat deze gevoelig is voor spanningspieken en dat er sprake is van een “stroboscopisch” effect. Vooral bij het in- of uitschakelen van de voeding kunnen de LED-lampjes gemakkelijk beschadigd raken. Bovendien kan dit gevaar opleveren bij onderhoud, aangezien de uitgang van de weerstand-condensator-spanningsverlaging rechtstreeks is aangesloten op de hoogspanningsingang. Bij gebruik voor het aansturen van laagspannings-LED-lampjes zal de filtercondensator ook “ontsteken” als gevolg van een open circuit in de belasting. Als de werkspanning van de LED-lamp bijvoorbeeld 50 V is en er wordt een condensator met een spanningsbestendigheid van 80 V gebruikt, zal de spanning op de condensator bij het openen van de belasting stijgen tot meer dan 300 V, wat een doorslag veroorzaakt.
Daarom wordt spanningsvermindering via een weerstand-condensatorcombinatie alleen toegepast in eenvoudige lampen die goedkoop zijn, een laag vermogen hebben en waarbij de belastingsstroom nauwelijks varieert, of in hoogspannings-LED-lichtstrips en -lichtslingers.
2. Aandrijving met constante spanning
De belangrijkste toepassingen van aandrijvingen met constante spanning zijn lichtbalken, lichtstrips en vangrailbuizen voor landschapsverlichting en aanvullende verlichting.
Constante-spanningsaandrijvingen zijn voornamelijk verkrijgbaar in twee specificaties: 12ⅴ en 24ⅴ. Als we de 12V-belasting als voorbeeld nemen, bestaat de basisstructuur ervan uit drie lampkralen die in serie zijn geschakeld, waarbij een stroombeperkende weerstand is toegevoegd om een groep te vormen. Een lichtbalk of -strip bestaat uit meerdere van dergelijke kleine eenheden die parallel zijn geschakeld. Daardoor kan de aansluiting van de eenheden, afhankelijk van de feitelijke omstandigheden ter plaatse, als knooppunt worden gebruikt en kan de totale lengte willekeurig worden afgekapt, wat erg handig is.
Aangezien de uitgangsspanning van een voeding vastligt, kan het aantal meter lampstrips dat op één voeding kan worden aangesloten, worden bepaald op basis van de omstandigheden ter plaatse, mits het vermogen en de bedrading dit toelaten. Uiteraard heeft elke fabrikant duidelijke voorschriften over hoeveel meter een voedingspoort aankan. Zolang dit als bovengrens wordt gehanteerd en deze niet wordt overschreden, is er niets aan de hand.
Als er echter een constante-stroomvoeding wordt gebruikt, wordt het probleem kunstmatig ingewikkelder, omdat de stroom- en spanningsbereiken nauwkeurig op elkaar moeten worden afgestemd. Als één meter (root) wordt verwijderd of defect raakt, heeft dit gevolgen voor andere onderdelen. De constante-spanningsvoeding is zeer “tolerant” ten opzichte van de belasting. Zolang deze niet overbelast raakt, heeft het toevoegen van een 1%- of 90%-belasting aan de voeding geen invloed op de normale werking van de belasting. Bovendien zijn de lichtstrips bedoeld als aanvullende verlichting en werken de lampkralen niet op maximaal vermogen, zodat de aandrijfmodus met constante spanning + stroombeperkende weerstand geen significante invloed zal hebben op de levensduur van de lampkralen.
3. Voeding met constante stroomsterkte
Een constante-stroomvoeding is de meest gebruikte aandrijfmethode voor LED-verlichtingsarmaturen. Omdat LED’s niet-lineaire componenten zijn, leiden kleine spanningsveranderingen tot grote stroomveranderingen. Bovendien werken de LED-lampchips die voor verlichting worden gebruikt in principe dicht bij het maximale vermogen, waardoor het verbeteren van de warmteafvoer en het constant houden van de stroom de belangrijkste manieren zijn om de levensduur van de lampchips te verlengen. .
De uitgangsspanning van een constante-stroomvoeding is geen vaste waarde, maar een bereik. Dit is ook het belangrijkste kenmerk aan de hand waarvan we constante-stroomvoedingen kunnen herkennen.
Omdat de interne weerstand van de LED afneemt naarmate de temperatuur stijgt, moet je de spanning verlagen als je de stroom constant wilt houden; omgekeerd neemt de interne weerstand van de LED toe bij lage temperaturen in de winter, waardoor ook de stroom afneemt. Om de stroom constant te houden, moet de spanning worden verhoogd. Dit vereist dat de uitgangsspanning van de constantstroomregelaar continu moet worden aangepast naarmate de interne weerstand van de LED verandert, en niet vast kan worden ingesteld.
Bij het kiezen van een constante-stroomvoeding moet zowel rekening worden gehouden met de stroom als met de spanning. Over de stroom hoeft niet verder te worden uitgeweid, zolang deze maar overeenkomt met die van de lichtbron. Wat de spanning betreft, moet u ervoor zorgen dat de spanning van de lichtbron binnen het bereik van de uitgangsspanning van de voeding blijft. De spanning van bijvoorbeeld 10 strings witte LED's ligt doorgaans rond de 31 V, en een spanning van 28 tot 38 V is voldoende. Zorg er echter voor dat u de boven- en ondergrenzen van het spanningsbereik niet raakt, anders treedt de beveiligingsfunctie van de voeding in werking en gaan de lampjes flikkeren.
4. Voeding met constante stroom en constante spanning
Allereerst wil ik uitleggen dat de zogenaamde “constante stroom- en constante spanning”-voeding geen constante stroom handhaaft en geen constante spanning levert. In plaats daarvan kan deze automatisch schakelen tussen de toestand van constante stroom en die van constante spanning, afhankelijk van veranderingen in de belasting; met andere woorden: constante stroom is niet hetzelfde als constante spanning, en constante spanning is niet hetzelfde als constante stroom.
Bij dit soort voedingen wordt het uitgangsspanningsbereik meestal niet vermeld, maar worden alleen de twee parameters spanning en stroom aangegeven, waardoor het soms moeilijk is om ze te onderscheiden van een constante-spanningsvoeding.
In wezen is een constante-stroom- en constante-spanningsvoeding een constante-stroomvoeding met een vaste bovengrens voor de spanning. Wanneer bijvoorbeeld de interne weerstand van de LED-lampkorrel toeneemt, zal de uitgangsspanning beginnen te stijgen om de stroom constant te houden. Als de stroom de opgegeven waarde nooit bereikt, zal de uitgangsspanning van de gewone constante-stroomvoeding stijgen tot het hoogste niveau en de beveiligingsfunctie activeren, waarna de LED-lampje gaat knipperen. Het verschil met dit type voeding is dat wanneer de spanning de nominale waarde bereikt, deze niet verder stijgt, maar automatisch overschakelt naar een constante-spanningstoestand.
Trefwoorden in dit artikel: volledige netwerkmodule
