Ic driver что это
Обновлено: 05.07.2024
Практически каждый, кто имел дело со сверхъяркими светодиодами, знает, что питать их нужно через специальное устройство – драйвер. На сегодняшний день наиболее распространенными являются драйверы, работающие по двум принципам – линейной и импульсной стабилизации. Чем они отличаются и какой из них лучше?
LED-лампочки: линейный драйвер и пульсация
Из-за подорожания электронных компонентов и увеличения стоимости морских перевозок всё больше недорогих светодиодных ламп на нашем рынке оснащаются дешёвыми линейными драйверами.
При пониженном сетевом напряжении лампочки с линейными драйверами не только светят тусклее, у них появляется пульсация света, вредная для здоровья.
Я провёл небольшой эксперимент, взяв для него четыре лампы с линейными драйверами (Osram, Voltega, Эра, Ergolux) и одну с полноценным импульсным «IC-драйвером» (GP).
С помощью стабилизатора Штиль ИнСтаб 500 и ЛАТРа Suntek TDGC2-0.5 на лампы подавалось напряжение 230, 220, 210, 207, 200, 190 и 180 вольт. Прибор Lamptest-1 измерял снижение светового потока, спектрометр Uprtek MK350D измерял коэффициент пульсации света. Некруглое значение 207 вольт было взято неспроста — по ГОСТ 29322-92 в сети должно быть напряжение 230 вольт ±10%, то есть от 207 до 253 вольт, поэтому 207 вольт — это минимальное напряжение по ГОСТу, при котором все электроприборы должны работать.
В первой таблице результаты измерения процента яркости ламп при разных напряжениях. За 100% принято значение светового потока (яркости) при напряжении 230 В, являющимся номинальным для всех ламп.
Яркость лампы GP с IC-драйвером не меняется при изменении напряжения питания во всём диапазоне 180-230В. Яркость остальных ламп значительно снижается, при этом при напряжении 220 В падение яркости составляет незначительные 3-4%, при допустимом по ГОСТ напряжении 207 В яркость составляет 77-89% от номинальной (падение яркости 11-23%).
При напряжении 180 В (в сельских районах такое напряжение в сети не редкость) яркость падает на 57-99%.
А вот, что происходит с пульсацией.
При напряжении 230 В у всех ламп пульсации света практически нет (коэффициент пульсации составляет менее 0.7%).
При 220 В (ещё во множестве розеток нашей страны по-прежнему 220, а не 230 вольт) коэффициент пульсации у ламп с линейным драйвером составляет 0.2 — 7.9%. Такая пульсация совершенно не заметна визуально, но может быть видна через камеру смартфона. Уже не раз я получал письма от пользователей сайта Lamptest, которые писали, что купили лампы, у которых на сайте указана пульсация около ноля, а они видят пульсацию через камеру. Причина в том, что у них в розетках не 230, а 220 вольт или ниже.
При 207 В, допустимых по ГОСТ, коэффициент пульсации у ламп с линейным драйвером составляет 19 — 42%. Пульсация более 30% уже заметна визуально.
Самая большая пульсация у ламп с линейным драйвером зафиксирована при напряжении 190-200 вольт. У отдельных ламп она достигает 60%, при том что у этих ламп совсем не было пульсации при 230 В.
Сейчас при тестировании ламп для Lamptest я измеряю пульсацию всех ламп при напряжении 230 вольт. Возможно нужно измерять её при 220 В (тогда сразу будет видна пульсация у ламп с линейным драйвером) или добавить дополнительный параметр — пульсация при 207 В. Как вы считаете, как лучше сделать?
Сейчас тип драйвера не влияет на итоговую оценку. Возможно стоит снижать оценку лампам с линейным драйвером.
К сожалению почти все филаментные лампы оснащаются линейными драйверами (прежде всего из-за того, что полноценный IC-драйвер занимает больше места).
Если у вас хорошая стабильная сеть и в розетках никогда не бывает ниже 220 вольт ничего страшного в линейном драйвере нет — изменения яркости будут небольшими, а пульсация безвредна. Но если сеть нестабильна, да ещё и соседи пользуются сварочными аппаратами, лампы с линейным драйвером вам не подходят.
Драйверы – какие бывают и чем отличаются
Как было указано выше, драйверы, питающие светодиоды, могут быть двух типов – линейные и импульсные. И те, и другие выполняют одну и ту же задачу – стабилизируют ток, протекающий через светодиод, на заданном уровне. Но принцип стабилизации у них существенно отличается.
Линейные
По сути, такой стабилизатор представляет собой переменный резистор, но движком управляет не рука человека, а электронная схема.
При подаче на вход схемы напряжения Uвх, оно проходит через регулирующий элемент РЭ, схему контроля тока КТ и подается на выход, к которому подключена нагрузка. Узел КТ контролирует ток и в зависимости от его величины изменяет сопротивление РЭ. Ток мал – сопротивление РЭ уменьшается, велик – увеличивается. В результате на нагрузке поддерживается тот ток, на который настроен конкретный КТ.
Регулируется, конечно, не ток, а напряжение на нагрузке, но именно от его величины зависит величина тока.
Стабилизатор, работающий по такому принципу прост в построении, достаточно надежен, при необходимости легко ремонтируется. Стоит он недорого и имеет хорошие массогабаритные показатели. Кроме того, подобная схема осуществляет безобрывную регулировку тока и не создает импульсных помех в цепях питания.
Но есть у этого принципа и существенный недостаток – низкий КПД. Линейный стабилизатор по своей сути - регулируемый делитель напряжения. Нужная часть Uвх подается на нагрузку, остальное бесполезно рассеивается на регулирующем элементе, роль которого обычно выполняет транзистор того или иного типа. Что касается КПД, то его несложно рассчитать, воспользовавшись простой формулой:
КПД = Uвых/Uвх
Импульсные
Принцип работы стабилизаторов этого типа в корне отличается от принципа линейной стабилизации.
Здесь регулирующим элементом является ключ К, а схема дополнена дросселем L и диодом. При замыкании ключа дроссель начинает запасать энергию в магнитном поле, а ток через него постепенно возрастает. Диод в это время заперт и в процессе не участвует.
Как только ток достигнет заданной величины, токовый контроллер КТ разомкнет ключ. Откроется диод и дроссель начнет возвращать запасенную энергию в цепь. Постепенно ток начнет уменьшаться и как только он достигнет критически низкого значения, КТ снова замкнет ключ К. Процесс повторится.
Очевидно, что на регулирующем элементе, работающем в ключевом режиме, будет рассеиваться намного меньшая мощность, чем при работе в режиме линейной стабилизации. Именно поэтому, стабилизаторы, работающие по этому принципу, имеют высокий КПД, который при правильно подобранных элементах может достигать 98% даже при больших токах коммутации. При этом регулирующему элементу не понадобится громоздкий радиатор, что существенно улучшит массогабаритные показатели.
Впрочем, улучшит не существенно, так как место радиатора займет дроссель. Он несколько меньше радиатора, но при больших токах коммутации может иметь достаточно большие размеры.
Что касается недостатков, то есть и они. Схема, работающая по такому принципу, много сложнее схемы с линейной стабилизацией и, естественно, стоят дороже. Но самое главное - регулирующий элемент, работающий в ключевом режиме, создает высокочастотные (до мегагерц) помехи, распространяющиеся как по цепям питания, так и в виде радиоволнового излучения. Подобные помехи могут мешать работе радиоприемной, звукоусилительной и другой чувствительной аппаратуры.
Очень важный параметр светодиодных ламп, о котором мало кто знает
На упаковках светодиодных ламп можно найти множество параметров: мощность, световой поток, эквивалент мощности, индекс цветопередачи. Но один очень важный параметр производители указывают крайне редко. Это тип драйвера.
По ГОСТ 29322-92 в сети должно быть напряжение 230 вольт, однако тот же ГОСТ допускает отклонение сетевого напряжения ±10%, то есть допустимо напряжение от 207 до 253 вольт. Впрочем, во многих районах (особенно, сельских) напряжение иногда падает до 180 вольт и ниже.
Работа светодиодных ламп на пониженном напряжении зависит от типа используемой электронной схемы (драйвера).
Если в лампе используется простейший RC-драйвер или линейный драйвер на микросхеме, лампа ведёт себя почти так же, как лампа накаливания (светит тусклее при понижении напряжения, а при скачках напряжения в сети её свет «дёргается»).
Если же используется IC-драйвер, яркость лампы не меняется при изменении напряжения питания в очень широких пределах. Фактически, у таких ламп есть встроенный стабилизатор.
У большинства ламп с линейным драйвером яркость падает на 5% от номинальной при снижении напряжения до 210-220 В и на 10% при напряжении 200-210В.
Некоторые лампы с IC-драйвером не снижают яркость при падении напряжения даже до 50 вольт, но большинство стабильно работает при напряжении от 150 вольт.
Вот так ведут себя две филаментные лампы (левая с IC-драйвером, правая — с линейным) при изменении напряжения от 230 до 160 вольт.
Я измеряю минимальное напряжение, при котором световой поток лампы падает не более, чем на 5% от номинального. В таблице результатов Lamptest это напряжение указано в столбце «Вмин». Если при снижении напряжения световой поток начинает падать сразу, я указываю линейный (LIN) тип драйвера (столбец «drv»), если световой поток при снижении напряжения стабилен, а потом начинает снижаться, — тип драйвера IC1, если при снижении напряжения лампа выключается, — IC2, если начинает вспыхивать — IC3.
К сожалению, тип драйвера по упаковке лампы и параметрам, приводимым производителями на сайтах, узнать почти невозможно. Отдельные производители пишут на упаковке «IC драйвер». Чаще пишут широкий диапазон напряжения, например «170-260В», но не всегда это соответствует действительности. На Lamptest много ламп, у которых указаны широкие диапазоны напряжений, а фактически в них установлен линейный драйвер и на нижней границе указанного диапазона они горят «вполнакала». Указание узкого диапазона «220-240 В» или просто «230 В» тоже ни о чём не говорит: множество таких ламп построены на IC-драйвере и фактически работают при значительно более низких напряжениях без снижения яркости.
Всё, что я могу посоветовать для определения типа драйвера — смотреть результаты на Lamptest по лампе или её аналогам (тот же производитель, тот же тип, тот же цоколь), если конкретная модель лампы ещё не протестирована.
Конечно, лампы с IC-драйвером лучше. Они не меняют яркость при уменьшении напряжения в сети и их свет не «дёргается» при перепадах напряжения. Кроме того, такой драйвер заведомо лучше защищён от любых перепадов напряжения и в целом более надёжен.
Рекомендую учитывать при выборе светодиодных ламп тип драйвера и по возможности покупать лампы с IC-драйвером.
Зачем светодиоду драйвер?
Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо познакомиться с вольт-амперной характеристикой (ВАХ) светодиода.
Из графика видно, что при постепенном увеличении напряжения ток через светодиод вначале не течет вообще. При достижении определенного значения Uнач появляется ток, и прибор начинает светиться тем ярче, чем выше напряжение. При достижении Uном ток достигнет паспортного значения Iном, а светодиод засветится в полную силу.
Такой режим будет соблюдаться до тех пор, пока напряжение не достигнет значения Uмакс. При дальнейшем его увеличении кривая ВАХ резко поднимается вверх – ток быстро выходит за предельно допустимое значение и полупроводник сгорает. Таким образом, для того, чтобы прибор не вышел из строя и вместе с тем имел максимальную светоотдачу необходимо точно поддерживать режим, при котором ток и напряжение имеют номинальное значение. Для этого, казалось бы, можно обойтись обычным стабилизатором напряжения, поскольку ток напрямую зависит от напряжения.
Но тут появляется новая проблема – ВАХ светодиода не постоянна и зависит от температуры кристалла. Чем выше температура, тем кривая ВАХ сильнее сдвигается влево и становится круче. Но Uном и Uмакс у всех светодиодов находятся практически рядом – окно обычно составляет десятые вольта. Стоит кристаллу чуть прогреться, как граница Uмакс сдвинется влево, полупроводник выйдет из режима.
Из графика видно, что после прогрева кристалла для поддержания номинального тока нужно уменьшить напряжение, но оно стабилизировано и ток стал критическим.
Из-за этого кристалл нагреется еще сильнее, сопротивление перехода снова упадет, ток повысится. Повышение тока в свою очередь вызовет еще больший нагрев кристалла. Начнется лавинообразный процесс, который закончится тепловым пробоем. По сути, прибор сожжет сам себя.
Таким образом, обычной стабилизацией напряжения вопрос не решить – необходимо стабилизировать ток и держать его на уровне Iном. Для этого и служит драйвер, который, по сути, является стабилизатором тока. Вполне очевидно, что характеристики драйвера, в частности, ток стабилизации, должны совпадать с характеристиками светодиода, которые указаны в паспорте.
Примечательно, что в паспорте указывается не рабочее напряжение светодиода, а его рабочий ток, и теперь это понятно.
LED-лампочки: линейный драйвер и пульсация
Спасибо! Весьма полезная информация - как раз нужно было. Если Вы вдруг составите подобное эссе о лампочках, используемых в стандартных потолочных светильниках (на вроде галогенок с цоколем GU5.3 и иже с ними), буду весьма признателен. Не у всех есть возможности провести подобный эксперимент, но многим среднестатистическим гражданам, полагаю, будет интересно.
п.с. кстати, пока не понял, где на упаковке найти информацию о наличии "полноценного импульсного IC-драйвера" (если сохранилась упаковка от GP, хотелось бы увидеть воочию: что там указано по этому поводу).
А икеевские филаментные допускают использование с диммером. Насколько понимаю, то диммер это реостат, т.е. уменьшает напряжение.
Получается они начинают пульсировать или там не линейный драйвер? Или я чего-то не понимаю?
Икеевские филаментные выпущены в серии Ryet и они НЕ работают с диммером.
2. Диммер это не реостат, он не уменьшает напряжение. Он отрезает кусочки синусоиды от каждой полуволны.
3. При пониженном напряжении у них тоже будет пульсация.
Схематехнику бы разобрать еще этих драйверов. Не ясно, на сколько в денежном выражении одно от другого отличается.
Основное отличие диммируемой лампы от "обычной" в большой ёмкости входных конденсаторов и электролита - для сглаживая пульсаций. На фото начинка от лампы в 5w.
Вы ошибаетесь.
Основное отличие в том, что в диммируемой лампе используется специальная микросхема, которая анализирует форму входного напряжения и исходя из неё меняет ток через светодиоды. Возможен вариант, что входное напряжение просто сглаживается и подаётся на отдельный управляющий вход. А конденсаторы большей ёмкости это просто "побочка", чтобы лампа стабильно горела, когда вместо синусоиды на входе её "кусочки".
Я имел ввиду то, что ограничивает эту технологию. Микросхема для диммируемых ламп такая же маленькая как для "обычных", а вот ёмкости надо ставить большие - в филаментную лампу же не запихнуть нормально без пластикового кольца - а с ним вид портить, а на 10Вт ещё в 2 раза больше емкости нужны.
Вот тут разобрано довольно подробно
Понял, спасибо.
Есть серия ROLLSBO, там заявлена "регулируемая яркость". Но от пониженного напряжения это тоже не спасет, получается.
При пониженном напряжении у них тоже будет пульсация.
Никак не пойму почему же это драйвер. Может я был не прав, когда человеку на днях сказал, что в лампочках нет никаких драйверов. Почему выделяется компонент Блок питания и называется словом Драйвер? Режет.
Вторичный источник питания, стабилизированный по току называется драйвер. Также называется и используемая в нём микросхема.
Вторичный источник питания, стабилизированный по напряжению называется блок питания.
Я вырос школьником в 90е с паяльником в руках. Всю жизнь устройство понижения напряжения называлось блоком питания. Мне тоже режет слух "драйвер". Но таковы реалии, драйвер-согласующее устройство, в данном случае согласовывает высокое напряжение в сети с низким напряжением светодиодов.
Всё не совсем так. Напряжение на выходе светодиодного драйвера может быть выше, чем напряжение сети (обычно в филаментных лампах).
Напряжение в драйверах может плавать в значительных пределах. При этом сила тока остаётся постоянной.
Упрощенно блок питания это источник постоянного напряжения, а драйвер — источник постоянного тока.А блок питания, стабилизированный по току, это уже не блок питания?
P. S. У драйвера гораздо более размытое понятие, чем у блока питания, туда входят и ПО и двигатели, и контроллеры и блоки питания и даже отдельные личности в компании друзей. Поэтому, конечно же, сужения понятия до какого-то там стабилизированного тока, это — не верно.
А блок питания, стабилизированный по току, это уже не блок питания?А если оторваться от контекста, то можно и ларек с шаурмой назвать блоком питания, только зачем?
К слову, в НН было кафе "Блок питания"
А если оторваться от контекста, то можно и ларек с шаурмой назвать блоком питания
Хотя стандартные сетевые шнуры мы между собой называем "питательный шланг", но все понимают, что это исключительно ради хохмы.
Это связано с надписями на корпусах блоках питания лед светильников, люстр, ламп. из Китая. Именно вначале "светодиодного бума" (лет 10-15 назад) все БП (Блоки Питания) таких устройств были импортными. "Наши" подтянулись потом. Причём, цена светодиодов (в стоимости светильника) была выше в разы, если не на порядок. Сейчас отличный светодиод на 1 Вт (170 Лм\Вт) стоит 1 рубь. Легко посчитать стоимость "остального" в любом светильнике.
П.С. При небольшом отличии в схемотехнике, разница в цене, и, главное, в доступности источников напряжения и источников тока разительна. Уверен в переходе освещения (не только бытовом) на "постоянку" .
Ну тогда стоит добавить, что человек за рулём транспортного средства - тоже драйвер. Учитывайте контекст, пожалуйста. В статьях о светодиодных источниках света под драйвером понимается источник питания для светодиодов со стабилизацией тока через эти светодиоды. Если контекст отсутствует, то добавление "LED" радом с драйвером всё ставит на свои места.
В англоязычной терминологии класс микросхем для управления светодиодами называется LED driver IC. Потому что управлять = drive (в том числе)
Интересно посмотреть, как выглядит линейный драйвер в лампах. Не затруднит автора разобрать одну?
Почти так же, как IC - микросхема, конденсатор, элементы обвязки.
Фотографии разобранных ламп с линейным драйвером есть тут и здесь.
Возможно нужно измерять её при 220 В (тогда сразу будет видна пульсация у ламп с линейным драйвером) или добавить дополнительный параметр — пульсация при 207 В.
При 220 В допустимые пульсации всё же несколько великоваты (субъективно) и мне, как потребителю, хочется знать какие лампы не будут иметь пульсации в том числе и при съемке на камеру. В таком случае данные для 207 В будут полезнее. кажется, жителям сельской местности проще перейти на американские лампочки (120 В)
Не факт. у нас 280+ вольт бывает.
Посоветуйте хороший импульсный драйвер для фонарика на liion аккумуляторе, чтобы при разряде от 4,2 до 3 вольт ток на светодиоде оставался постоянным. Спасибо.
Возможно нужно измерять её при 220 В… или добавить дополнительный параметр — пульсация при 207 В. Как вы считаете, как лучше сделать?Я бы проголосовал за второй вариант, т.к. 220 В — это всё-таки можно считать отклонением от номинального напряжения по действующему ГОСТ.
Но если есть возможность, то лучше указывать оба варианта: избыток информации лучше, чем ее недостаток.
по ГОСТ 29322-92 в сети должно быть напряжение 230 вольт ±10%, то есть от 207 до 253 вольт
Жаль что нет измерений выше 230, хотя бы одно, а то у меня некоторых моих знакомых напряжение почти всегда около 240 а иногда и выше поднимаетя.
Выбираю освещение для гаража-мастерской, без вашей базы данных даже не заню как выбрать. Лампочки пока кажутся менее практичными.
Какой драйвер лучше?
Исходя из вышесказанного однозначно ответить на этот вопрос сложно. Линейная схема стабилизации тока оправдывает себя лишь при работе с малыми (до 100 мА) токами или небольшой разницей между входным и выходным напряжениями. Исключение может составлять лишь случай, когда необходимо полное отсутствие помех – в звукозаписывающих студиях, больницах с чувствительным оборудованием и пр.
Импульсные драйвера, хотя и имеют свои недостатки, в большинстве случаев все же предпочтительнее линейных. Именно поэтому на сегодняшний день они практически вытеснили приборы линейного типа, оставив им лишь узкую строго ограниченную нишу.
Читайте также: