Сколько существует классификаций источников питания для светодиодных драйверов?

По режиму движения
(1) Тип постоянного тока
а. Выходной ток схемы стабилизации постоянного тока постоянен, тогда как выходное напряжение постоянного тока изменяется в определённом диапазоне в зависимости от величины сопротивления нагрузки. При малом сопротивлении нагрузки выходное напряжение низкое, а чем больше сопротивление нагрузки, тем выше выходное напряжение;
б. Цепь с постоянным током не боится коротких замыканий на нагрузке, но полностью разрывать нагрузку строго запрещено.
c. Схема постоянного тока питания идеально подходит для питания светодиодов, но относительно дорога.
d. Следует учитывать максимальные допустимые значения тока и напряжения, которые ограничивают количество используемых светодиодов;
(2) Стабильное напряжение:
а. После определения различных параметров схемы стабилизации напряжения выходное напряжение фиксируется, тогда как выходной ток изменяется в зависимости от увеличения или уменьшения нагрузки;
б. Схема стабилизации напряжения не боится обрыва цепи нагрузки, но полностью замкнутую цепь нагрузки строго запрещено допускать.
c. Управляйте светодиодом с помощью стабилизирующей напряжение схемы питания и добавьте соответствующие резисторы в каждую последовательность, чтобы яркость каждого светодиода была в среднем одинаковой;
d. Яркость будет зависеть от изменений напряжения, вызванных выпрямлением.
(3) Импульсный привод
Многие светодиодные приложения требуют функций затемнения, например подсветки светодиодов или регулирования яркости освещения зданий. Функция затемнения может быть реализована путём настройки яркости и контрастности светодиода. Простое уменьшение тока питания устройства действительно позволяет регулировать излучение светодиода, однако эксплуатация светодиода при токе ниже номинального может привести к ряду неблагоприятных последствий, включая проблемы с цветовой однородностью. Альтернативой простому регулированию тока является интеграция контроллера широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в драйвер светодиода. ШИМ-сигнал не используется напрямую для управления светодиодом, а служит для управления ключевым элементом, например МОП-транзистором, который обеспечивает светодиоду необходимый ток. Контроллеры ШИМ обычно работают на фиксированной частоте и изменяют ширину импульса, чтобы соответствовать требуемому коэффициенту заполнения. В настоящее время большинство светодиодных чипов используют ШИМ для управления яркостью светодиодного излучения. Чтобы исключить ощущение заметной мерцательности, частота ШИМ-импульсов должна превышать 100 Гц. Основное преимущество ШИМ-управления заключается в том, что регулирование тока с помощью ШИМ более точное, что минимизирует отклонения в цвете при излучении светодиодом. [1]
(4) Привод переменного тока
Приводы переменного тока также можно разделить на три типа в зависимости от сферы применения: понижающие, повышающие и преобразовательные. Различие между приводами переменного тока и приводами постоянного тока заключается не только в необходимости выпрямления и фильтрации входного переменного тока, но и в вопросе изоляции — как изолированных, так и неизолированных — с точки зрения безопасности.
Драйверы с переменным током в основном применяются для модифицированных ламп: для десяти ламп типа PAR (параболический алюминиевый отражатель — распространённая лампа на профессиональных сценах), стандартных лампочек и т. п., которые работают при напряжении питания 100 В, 120 В или 230 В переменного тока; для лампы MR16 требуется питание от источника переменного тока напряжением 12 В. В силу ряда сложных вопросов — таких как возможность регулирования яркости у стандартных трёхконтактных двунаправленных тиристорных выключателей или диммеров с передним и задним фронтами импульса, а также проблемы совместимости с электронными трансформаторами (то есть отсутствие мерцания при работе), которые генерируют напряжение 12 В переменного тока из сетевого напряжения при эксплуатации ламп MR16, — область применения драйверов с переменным током гораздо сложнее, чем драйверов с постоянным током. [1]
Питание переменного тока (сетевой привод) подаётся на светодиодный драйвер, который, как правило, должен проходить такие этапы, как понижение напряжения, выпрямление, фильтрация и стабилизация напряжения (или тока), чтобы преобразовать переменный ток в постоянный. Затем используются соответствующие схемы управления для обеспечения светодиоду необходимого рабочего тока при высокой эффективности преобразования, компактных размерах и низкой стоимости, а также для решения задач по обеспечению безопасной изоляции. Учитывая влияние на электросеть, необходимо также учитывать вопросы электромагнитных помех и коэффициента мощности. Для светодиодов малой и средней мощности оптимальной является схема изолированного однотактного преобразователя типа «флайбэк»; для высокомощных применений следует использовать мостовой преобразователь. [1]
Согласно структуре цепи
(1) Метод снижения напряжения с помощью резистора и конденсатора: при снижении напряжения через конденсатор во время мигания, вследствие процессов зарядки и разрядки, мгновенный ток, проходящий через светодиод, становится чрезвычайно высоким, что легко приводит к повреждению микросхемы. Кроме того, такая схема сильно подвержена колебаниям напряжения в электросети, что снижает энергоэффективность и надёжность устройства.
(2) Метод снижения напряжения с помощью резистора: при снижении напряжения за счёт резистора на него сильно влияют колебания сетевого напряжения, что затрудняет обеспечение стабильного питания. Резистор для понижения напряжения потребляет значительное количество энергии, поэтому данный способ питания характеризуется низкой энергоэффективностью и низкой надёжностью системы.
(3) Традиционные методы понижения напряжения с использованием трансформаторов: такие источники питания имеют небольшие габариты, большой вес и низкий КПД — как правило, всего 45–60%, поэтому они применяются крайне редко и характеризуются низкой надёжностью.
(4) Метод понижения напряжения с использованием электронного трансформатора: низкий КПД, узкий диапазон входного напряжения — как правило, 180–240 В — и значительные пульсации помех.
(5) Импульсный источник питания с регулированием напряжения на основе ШИМ: диапазон стабилизации напряжения относительно широк, КПД достаточно высок — как правило, составляет 70–80% — и поэтому данный тип широко применяется. Однако из‑за прерывистой частоты колебаний в этом методе управления трудно точно контролировать частоту переключения, а коэффициент пульсаций выходного напряжения под нагрузкой также сравнительно велик, что снижает адаптивность к нештатным режимам работы нагрузки.
(6) Импульсный источник питания с режимом управления по ШИМ: в основном состоит из четырёх узлов — входного выпрямительно-фильтрующего блока, выходного выпрямительно-фильтрующего блока, блока управления стабилизацией напряжения по ШИМ и блока импульсного преобразования энергии. Основной принцип работы импульсного регулятора напряжения по ШИМ заключается в том, что при изменении входного напряжения, внутренних параметров или внешних нагрузок в цепи управления осуществляется замкнутая обратная связь на основе разности между управляемым сигналом и опорным сигналом; при этом регулируется ширина импульсов ключевого устройства основной цепи, что позволяет стабилизировать выходное напряжение или ток импульсного источника питания (то есть соответствующего регулятора напряжения или источника постоянного тока). КПД такого источника чрезвычайно высок — как правило, составляет 80–90%, а выходные напряжение и ток остаются стабильными. Как правило, подобные схемы оснащены комплексными защитными функциями и относятся к источникам питания повышенной надёжности.
Классификация положений силовых установок
По месту установки источник питания драйвера можно разделить на внешний и внутренний.
(1) Внешний источник питания
Как следует из названия, внешний источник питания — это такой источник, который устанавливается вне оборудования. Как правило, если напряжение относительно высоко и представляет опасность для людей, требуется использовать внешний источник питания. Отличие от встроенного источника питания заключается в том, что внешний источник снабжён корпусом — так называемым «уличным светильником».
(2) Встроенный источник питания
Это означает установку источника питания непосредственно внутри светильника, как правило, с относительно низким напряжением — от 12 до 24 В, что не представляет угрозы для безопасности людей. Распространённым примером такого решения является пузырьковый светильник.