درایور ال ای دی چیست؟کاربرد درایور LED در محصولات روشنایی چیست؟ درایور LED در چه محصولاتی به کار می‌رود؟ درایور های ال ای دی به چند دسته تقسیم می‌شوند؟ چرا باید از درایور ال ای دی استفاده کنیم؟
ممکن است هریک از این سوالات در هنگام خرید محصولات روشنایی برای شما به وجود آمده باشد. با مطالعه این مقاله پاسخ تمام این سوالات را خواهید گرفت.
- درایور LED چیست؟
- دما
- دمای داخلی و خارجی درایور
- مقایسه منابع تغذیه در انواع لامپ ها
- ولتاژ در درایو های ال ای دی
- نحوه قرارگیری درایور در محصول
- شایع ترین دلایل خراب شدن درایور های LED
- انواع درایور های سوئیچینگ
- معایب منابع تغذیه صنعتی
- فاکتور های کیفیت درایور
- تکنولوژی PSR
- درایور های ایزوله
- درایور های غیر ایزوله
- مطالب درج شده روی درایور LED
- نتیجه گیری
درایور LED چیست؟
همان طور که می‌دانید، جریان‌های الکتریکی به دو نوع جریان مستقیم که به جریان DC معروف است (Direct Current) و جریان غیر مستقیم که به جریان AC معروف است (Alternating Current) طبقه‌بندی می‌شوند.
یکی از ملزومات استفاده از محصولات روشنایی، تبدیل جریان متناوب (جریان AC) به جریان مستقیم (جریان DC) است. این امر مستلزم استفاده از تبدیل‌کننده‌های مناسب می‌باشد.
به طور کلی، تبدیل‌کننده‌های جریان الکتریکی از جریان AC به جریان DC به چند دسته کلی منبع‌های تغذیه، درایور های بردی، درایور های سوئیچینگ و… تقسیم می‌شوند.
درایور های بردی بدون روکش و رزین هستند. این نوع از درایور های ال ای دی درجه حفاظت محیطی IP ندارند و رطوبت به راحتی در آنها نفوذ می‌کند. برخی از درایور های LED با روکش و رزین تولید می‌شوند و IP بالاتری نسبت به درایور های بدون روکش و رزین دارند.
دما
یکی از مهمترین نکات در استفاده از محصولات روشنایی، توجه به دما است. برخلاف منابع تغذیه صنعتی، درایور های ال ای دی قادر هستند که تا دمای ۷۰ درجه سانتیگراد به راحتی کار کنند. یکی از رایج‌ترین صدماتی که دمای بالا به قطعات الکتریکی وارد می‌کند، این است که با بالا رفتن دما، جریان مصرفی محصول افزایش می‌یابد و این امر منجر به کاهش توان تولیدی و کاهش طول عمر دستگاه می‌شود. از این رو، انتخاب درایور مناسب برای کنترل دما و جریان، امری بسیار حیاتی در استفاده از محصولات نورپردازی و روشنایی می‌باشد.
برای کنترل جریان الکتریکی از درایور های ال ای دی استفاده می‌شود. نوعی از درایور های ال ای دی که به درایور های جریان ثابت معروف هستند، با ثابت نگه‌داشتن جریان الکتریکی، دما را کنترل می‌کنند و از وارد شدن صدمه به دستگاه جلوگیری می‌نمایند.
در گذشته، استفاده از منابع تغذیه صنعتی بسیار رایج‌تر بود. در منابع تغذیه صنعتی، جریان متغیر است و ولتاژ ثابت. برای حل این مشکل، درایور های ال ای دی جریان ثابت که جریان را ثابت نگه‌می‌دارند و ولتاژ را متغیر، طراحی شدند. در ادامه این مقاله به طور دقیق‌تر به بررسی رابطه بین جریان و ولتاژ در درایور های LED خواهیم پرداخت.
دمای داخلی و خارجی درایور
بر روی درایور های ال ای دی عبارت ” TC Point” نوشته شده است که نشان دهنده بالاترین دمای داخلی درایور می‌باشد. طبیعتاً هرچه دمای داخلی درایور به این دما کمتر نزدیک شود، طول عمر قطعه بیشتر خواهد بود. یکی دیگر از اطلاعاتی که بر روی درایورها نوشته می‌شود، “دمای کاری” است که نشان دهنده دمای کاربری محصول می‌باشد. دمای کاربری یعنی این که محصول موردنظر می‌تواند در چه دمایی کار کند. دمای کاربری اکثر درایورها معمولاً بین ۲۰- درجه تا ۵۰+ درجه می‌باشد.
مقایسه منابع تغذیه در انواع لامپ ها
امروزه استفاده از ال ای دی‌ها نسبت به گذشته به طور چشم‌گیری افزایش یافته است. تکنولوژی LED یک پیشرفت بسیار بزرگ در زمینه روشنایی محسوب می‌شود. ال ای دی‌ها از لحاظ مصرف انرژی به طور چشم‌گیری کمتر نسبت به تکنولوژی‌های قدیمی مانند لامپ‌های رشته‌ای و لامپ‌های کم مصرف CFL مصرف می‌کنند. درایور های ال ای دی به عنوان منابع تغذیه ال ای دی عمل می‌کنند. کاربرد درایور های ال ای دی بسیار گسترده است و مانند کاربرد در لامپ‌های کم مصرف CFL می‌باشد. درایور های ال ای دی انرژی الکتریکی مورد نیاز برای کارکرد چیپ LED را با بهترین بازدهی فراهم می‌کنند.
ولتاژ در درایور های ال ای دی
درایور های ال ای دی براساس ولتاژ کاری ۱۲ ولت یا ۲۴ ولت DC طراحی می‌شوند. به طور کلی، درایورها جریان با ولتاژ بالا را به جریان با ولتاژ پایین تبدیل می‌کنند. اصلی‌ترین وظیفه هر درایور ال ای دی تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم می‌باشد. از دیگر وظایف درایور های LED محافظت از محصول در برابر ولتاژ نامناسب و نوسانات جریان الکتریکی می‌باشد. بیشتر درایور هایی که در ایران استفاده می‌شوند، متناسب با برق کشور طراحی شده‌اند و ولتاژ اغلب این محصولات ۲۲۰ ولت با بازه مثبت و منفی ۴۰ ولت می‌باشد.
نحوه قرار گیری درایور در محصول
درایور های ال ای دی هم می‌توانند در داخل محصول قرار بگیرند و هم جدا از ساختار بدنه. در لامپ‌های ال ای دی که جایگزین لامپ‌های رشته‌ای و لامپ‌های کم مصرف CFL می‌باشند، درایور درون بدنه قرار می‌گیرد تا استفاده از لامپ راحت باشد. در برخی از محصولات روشنایی، درایور های ال ای دی خارج از محصول قرار می‌گیرد تا در صورت مشکل و خرابی، بتوان به راحتی درایور را تعویض کرد. محصولاتی مانند چراغ‌های سقفی، پنل‌های روشنایی، تجهیزات نورپردازی خارجی و … از این دسته از محصولات هستند.
شایع ترین دلایل خراب شدن درایور های LED
از عمده‌ترین دلایل خرابی درایور های ال ای دی، بالا بودن دمای داخلی درایور می‌باشد. اجزای باتری مانند خازن الکترولیتی معمولاً از جمله قطعاتی هستند که نسبت به سایر قطعات درایور زودتر خراب می‌شوند. در خازن‌های الکترولیتی، ماده‌ی ژل مانندی وجود دارد که به تدریج و با استفاده کردن از محصول، این ماده ژل مانند تبخیر می‌شود. بالا بودن دمای داخلی درایور سبب تسریع تبخیر این ماده می‌شود و با تبخیر بیش از حد، درایور ال ای دی از کار می‌افتد.
انواع درایور های سوییچینگ
درایور های سوییچینگ به سه دسته درایور با جریان ثابت (LED Constant Current Driver)، درایور با ولتاژ ثابت (LED Constant Voltage Driver) و درایور های AC (LED AC Driver) طبقه‌بندی می‌شوند. در ادامه به توضیح برخی از ویژگی‌های هر یک از این درایورها خواهیم پرداخت.
درایور های با جریان ثابت
درایور های با جریان ثابت در این نوع از درایورها، جریان ثابت است و ولتاژ می‌تواند در بازه مشخصی باشد. مثلاً، جریان ۷۰۰ میلی آمپر و ولتاژ بین ۳ تا ۱۴ ولت متغیر باشد.
درایور های با ولتاژ ثابت
درایور های با ولتاژ ثابت در این نوع از درایورها، ولتاژ ثابت است و حداکثر جریان برای محصول مشخص می‌شود. این نوع از درایورها معمولاً به جریان‌های ثابت ۱۲ یا ۲۴ ولتی نیاز دارند.
درایور های AC
درایور های AC معمولاً در لامپ‌هایی استفاده می‌شوند که شامل یک درایور داخلی برای تبدیل جریان AC به DC می‌باشند. وظیفه درایور AC کاهش ولتاژ به میزان مورد نیاز برای لامپ‌های ال ای دی (۱۲ یا ۲۴ ولت) می‌باشد.
معایب منابع تغذیه صنعتی
معایب منابع تغذیه صنعتی برای استفاده در پاور ال ای دی‌ها وجود دارد. این منابع تغذیه ولتاژ خروجی ثابتی دارند در حالیکه بهتر است در LEDها از درایوری با جریان ثابت استفاده کرد. یکی از دیگر معایب منابع تغذیه صنعتی این است که دمای کاربری آنها نسبت به درایورها محدودتر است. منابع تغذیه صنعتی برای کار در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد طراحی شده‌اند، در حالیکه ال ای دی درایورها اغلب تا دماهای بسیار بالاتری قادر به فعالیت می‌باشند. همچنین، بیشتر منابع تغذیه صنعتی ضدآب و ضدصاعقه نیستند. اگر قصد استفاده در محیط باز را دارید، باید به اطمینان از اینکه دستگاه از ایمنی لازم و IP مناسب برخوردار است، توجه کنید.
فاکتورهای کیفیت درایور
فاکتورهای کیفیت درایور در LED به تاثیر زیادی بر طول عمر دستگاه دارند. یکی از مهمترین فاکتورها جنس خازن‌های الکترولیتی است که در درایور استفاده می‌شود. هرچه جنس این خازن‌ها بهتر باشد، طول عمر دستگاه نیز بیشتر خواهد بود. ضریب توان (PF) نیز یکی از عوامل مهم در کیفیت درایور LED است. هرچه PF درایور بالاتر باشد، بهره‌وری دستگاه بیشتر خواهد بود. ضریب توان یک عدد بین ۰ و ۱ است که هرچه به ۱ نزدیک‌تر باشد، نشان‌دهنده بالاتر بودن بهره‌بری دستگاه است. توجه به IP (Ingress Protection) نیز از فاکتورهای تاثیرگذار در انتخاب درایور مناسب برای LED است. هرچه IP عدد بزرگتری داشته باشد، محصول در برابر عواملی نظیر آب، گرد و خاک و … مقاومت بیشتری خواهد داشت.
تکنولوژی PSR
امروزه بسیاری از درایور های ال ای دی با استفاده از تکنولوژی PSR یا Primary Side Regulation طراحی می‌شوند. تکنولوژی PSR باعث می‌شود که درایور های تولید شده دارای تلرانس مناسب، طول عمر بالا و پایداری بیشتری باشند.
درایور های ایزوله
درایور های ایزوله ویژگی شاخصی دارند که ولتاژ خروجی آنها از برق شهر ایزوله می‌باشد؛ این به این معنی است که در صورت تماس با آن، خطر برق گرفتگی وجود ندارد. این درایورها نسبت به درایور های غیرایزوله از نظر ایمنی بیشتر می‌باشند. ولتاژ پشتیبانی شده توسط درایور های ایزوله ولتاژ پایینی است؛ معمولاً ولتاژ خروجی این نوع درایورها کمتر از ۱۲۰ ولت است. از دیگر ویژگی‌های درایور های ایزوله می‌توان به این نکته اشاره کرد که در اغلب موارد، قیمت این درایورها نسبت به درایور های غیرایزوله بیشتر است.
درایور های غیر ایزوله
درایور های غیرایزوله ویژگی مهمی دارند که ولتاژ خروجی آنها از برق شهر ایزوله نیست؛ به این معنا که در صورت تماس با آن، خطر برق گرفتگی وجود دارد. یک نکته بسیار مهم دیگر این است که ولتاژ پشتیبانی شده توسط درایور های غیرایزوله معمولاً ولتاژ بالاتری دارد.
مطالب درج شده روی درایور LED
در مورد هر درایور LED، اطلاعات مهمی که در محصول نوشته می‌شود عبارتند از:
– نام برند
– مدل درایور
– مقادیر ورودی (شامل ولتاژ، جریان، توان و … )
– جریان خروجی
– ولتاژ خروجی
– ضریب توان (پاور فاکتور)
– حداکثر دمای داخلی درایور
– دمای کاربری
– توپولوژی
– طول سیم
– دیم
– درجه حفاظت محیطی (IP)
نتیجه گیری
در این مقاله، مفهوم و کاربرد درایورهای LED بررسی شده است. این درایورها که جزئی اساسی سیستم روشنایی با ال ای دی هستند، جریان و ولتاژ مناسب را برای LED فراهم می‌آورند. مهمترین ویژگی‌های درایورها شامل نوع ایزوله یا غیرایزوله بودن، توپولوژی، ولتاژ و جریان ورودی و خروجی، ضریب توان و دمای کاری و داخلی آنهاست.
درایورهای ایزوله ایمنی بیشتری در برابر برق گرفتگی فراهم می‌کنند، در حالی که درایورهای غیرایزوله از ولتاژ بالاتری برای عملکرد خود استفاده می‌کنند. همچنین، توپولوژی و تنظیم جریان و ولتاژ خروجی در تأثیر بر عملکرد و بازده درایورها اهمیت دارند.
در نهایت، انتخاب و استفاده از درایورهای مناسب با توجه به نیازها و مشخصات فنی LEDها، می‌تواند باعث بهبود عملکرد، کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر LEDها شود.
