انواع درایورها 

معرفی

به خاطر بیشترشدن مقررات انرژی، بیشتر مردم تا کنون با گستره های طول عمر زیاد LED ها و ذخیره‌ی انرژی آنها آشنا هستند همچنین افراد زیادی مطلع نیستند که این منابع نوری خلاقانه برای کارکردن نیازمند دستگاههای خاصی به نام درایور LED هستند. درایورهای LED(همچنین به عنوان منابع تغذیه‌ی LED شناخته می شوند) شبیه به کاهنده های جریان لامپهای فلوروسنت یا ترانسفورمرهای لامپهای با ولتاژ کم هستند. آنها برای LED ها انرژی الکتریکی مورد نیازشان جهت فعالیت در بهترین حالت را فراهم می‌کنند.

1-   LED ها طوری طراحی شده اند که با ولتاژهای کم (12 تا 24 ولت) و جریان الکتریکی مستقیم کار کنند. اگرچه در بیشتر موارد ولتاژهای بالاتر(120 تا 277 ولت) و جریان الکتریکی متناوب را پشتیبانی می‌کنند. یک درایور LED ولتاژ بالاتر، جریان متناوب به ولتاژکم وجریان کم  و جریان مستقیم را اصلاح می‌کند.

2-   درایورهای LED از LED ها در برابر نوسانات جریان و ولتاژ محافظت می کنند چون تغییری در ولتاژ می‌تواند باعث تغییری در جریان تولیدی برای LED ها شود. خروجی نور LED متناسب با جریان تامین شده برای آن می باشد، و LED ها مجاز به کار در یک محدوده‌ی معین جریان می باشند(که با آمپر اندازه گیری می شود). بنابراین مقدار زیاد یا کم جریان باعث می شود که خروجی نور متغیر شود یا به خاطر دماهای بالاتر درون LED زودتر سطح کارایی خود را ازدست بدهد.

در مجموع، درایورهای LED ولتاژهای بالاترو جریانهای متناوب را به ولتاژ پایین تر و جریان مستقیم تبدیل می‌کنند. آنها همچنین ولتاژ و جریانی که در LED در حال حرکت است را در سطح مجاز خود نگه می دارد.

درایورهای داخلی در مقابل درایورهای خارجی

به دلایل فوق الذکر، هر منبع نور LED به یک درایور نیاز دارد، هرچند بعضی LED ها بخصوص آنهایی که برای مصرف خانگی هستند به جای درایورهای جدا یا خارجی دارای درایورهای داخلی هستند. لامپهای خانگی معمولاً دارای یک درایور داخلی می‌باشند زیرا بدین ترتیب جابجایی لامپهای رشته‌ای یا CFL آسانتر می شود. این موضوع لامپهای LED با استانداردهای screw-in ویا برپایه‌ی   plug-in (E26/E27  یا GU24/GU10 عکس زیر را ببینید)، یا آنهایی که یک ولتاژ خطی ورودی(120ولت) را در برگه‌ی اطلاعاتی خود نشان می‌دهند را نیز در برمی‌گیرند. LED هایی که معمولاً به یک درایور خارجی نیاز دارند لامپهای دارای نورغیرمستقیم، لامپهای نقطه‌ای و لامپهای نواری همچنین لامپهای ثابت، پنلها و لامپهای مناسب برای فضای باز می‌باشند. این لامپها معمولاً برای مقاصد تجاری، در فضای باز یا روشنایی راهها استفاده می‌شوند. آنها معمولاً به یک درایور جدا نیاز دارند زیرا جایگزینی درایور نسبت به جابجایی LEDها ساده‌تر وارزانتر می‌باشد. بعضی اوقات LED ها به یک درایور جداگانه مجهز می‌شوند. دیگر اوقات، دیتاشیتهای تولیدکننده تعیین می‌کنند که آیا یک LED نیاز به درایور جداگانه دارد یا خیر، و درصورت نیاز همراه با نوع درایوری باشدکه به آن نیاز دارد.

LED ها را حفظ کنید: درایورهای LED خارجی را تعویض کنید

هنگامی که فعالیت یک LED قبل از پایان طول عمرتعیین شده برای آن متوقف می شود درصورتی که درایور آن جابجا شود قابلیت فعالیت مجدد را دارد. معمولاً درایورها به خاطر دمای داخلی بالا به صورت دائم از کار می‌افتند. قطعاتی مانند باتری که به آنها خازنهای الکترولیتی گفته می شود معمولاً باعث خرابی می‌شوند. خازنهای الکترولیتی دارای ژلی درون آنها می‌باشند که به تدریج در مدت طول عمر درایور خود تبخیر می شوند. دمای بالا سرعت تبخیر ژل را بالا می‌برد و درنتیجه عمر خازن را کوتاه می کند، و باعث می شود که درایور و در نتیجه‌ی آن LED شما به صورت غیرمنتظره‌ای از کار بیافتد.

دمای درون درایور با دمای خارجی جعبه‌ی درایور مرتبط است. یک دایره‌ی کوچک برروی برچسبِ بیشتر درایورهای LED وجود دارد که به آن "TC point" گفته میشود که داغترین نقطه روی درایور می‌باشد. این نقطه معمولاً با علامت دما نشان داده می‌شود و برای تعیین بیشترین دمای کاری استفاده می‌شود. اگر یک درایور در دمایی بسیار نزدیک به این دمای مرزی استفاده شود، نسبت به وقتی که در دمای کمتری به کار گرفته شود طول عمر کمتری خواهد داشت، و به این دلیل است که درایورهای با TC point دارای طول عمر بیشتری می‌باشند. درایورها باید در دمای کاری زیر      TC point به کارگرفته شوند(یا حداقل باید در بردارنده‌ی خازنهای الکترولیتی با عمر طولانی باشند) از اینکه طول عمر درایور از طول عمر LED بیشتر است اطمینان حاصل شود. هنگامی که یک LED در قالب هیچ یک از شرایط زیر قرار نمی گیرد، درایورهای آنها از کار می افتند و باید تعویض شوند. نمودار زیر مربوط به رابطه ی طول عمر درایور معمولی LED  با بیشترین دمای آن است.

انتخاب یک درایور LED

دونوع اصلی درایورهای خارجی LED وجود دارد، جریان مستقیم و ولتاژ مستقیم، وهمچنین نوع سومی از درایورها وجود دارد که به آن درایور LED جریان متناوب(AC) گفته می شود که در باره آن بحث می‌شود. هر نوع درایور طوری طراحی شده که LED های با انواع مختلفی از  قطعات الکتریکی را راه اندازی کند. وقتی که یک درایور تعویض می شود، نیازمندیهای ورودی خروجی درایور باید به اندازه‌ی ممکن نزدیک به درایور قدیمی باشد.

درایورهای جریان مستقیم

درایورهای جریان مستقیم LED هایی که نیاز به یک جریان ثابت خروجی و محدوده‌ای از ولتاژهای خروجی دارند را روشن می‌کنند. تنها یک جریان خروجی اختصاص داده شده با برچسب amp یا milliamp  به همراه مجموعه ای از ولتاژها که بر حسب بارمتغییر(وات مصرفی) وجود خواهد داشت. در مثال زیر به چپ، جریان خروجی 700 میلی آمپر است و محدوده‌ی ولتاژ خروجی 4 تا 13 ولت DC (جریانهای مستقیم) خواهد بود. در مثال زیر در قسمت چپ، جریان خروجی 700 میلی آمپر است و محدوده‌ی ولتاژ خروجی 4 تا 13 ولت DC است(ولت با جریان مستقیم).

                                                                            درایور LED جریان متناوب(AC)

دیگر فاکتورهای قابل توجه

بیشترین وات مصرفی

طبق NEC(کد الکتریکی ملی)، درایورهای LED باید با LED هایی جفت شوند که 20درصد کمتر از وات مصرفی مجاز خود مصرف می‌کنند(به استثنای درایورهای LED جریان متناوب ). درایورها نباید با LED هایی که وات مصرفی آنها برابر یا بیشتر از حداکثر وات مصرفی درایور باشد جفت شوند تا به قطعات درایور بیش از حد فشار وارد نشود. برای مثال اگر شما درایوری دارید که حداکثر می تواند با 96 وات کار کند، باید  نهایتاً LED هایی را راه اندازی کند که 77 وات مصرف می‌کند(76.8= 0.8×96).

کم و زیاد کردن نور

LED های با جریان و ولتاژ ثابت و درایورها می توانند با قابلیت تنظیم نور ساخته شوند، بنابراین LED ها و درایورهایی که قابلیت تنظیم نوردارند باید در برگه‌ی اطلاعات(دیتاشیت) آنها ذکر شود تا اطلاع رسانی انجام شود.

درصورتی که در قسمت مشخصات به هیچ عنوان تنظیم نور را ذکر نشده باشد، اگر فرض کنیم که محصول قابلیت تنظیم نور ندارد مشکلی پیش نمی آید. درایورهای خارجی قابل تنظیم معمولا برای راه اندازی به یک تنظیم کننده‌ی خارجی یا دیگر دستگاههای کنترلی قابل تنظیم که در برگه‌ی اطلاعات ذکر شده نیاز دارند(برای مثال TRIAC، Trailing Edgeیا دیمرهای 1 تا 10 ولت). از آنجا که فناوریها به سرعت در حال رشد می‌باشند، بهترین کار این است که در صورتی که نمودارهای سازگاری دیمر با برند بخصوص موجود نباشد سازگاری قطعات را از لحاظ کارایی قابل قبول دیمر قبل از خرید آزمایش کنیم.

فاکتور توان

فاکتور توان  بیانگر این مطلب است که یک درایور LED با چه میزان بهره وری از برق استفاده می کند، که آن از طریق تقسیم توان مصرفی  بر توان درایور(وات مصرفی) تقسیم بر تعداد دفعاتی که ولتاژ بدست آمده‌‎ی ورودی که جریان در آن وارد می شود(ولت × آمپر) محاسبه می گردد. محدوده‌ی فاکتور توان یک عدد دسیمال بین 0 و 1 می باشد. هرچه فاکتور توان به یک نزدیکتر باشد درایور بهینه تر می باشد. یک فاکتور توان خوب 0.9 می باشد.

کلاس 1  UL در مقایسه با کلاس 2 UL

درایورهای کلاس 2 UL مطابق با استاندارد UL1310 می باشند به این معنا که خروجی جهت تماس ایمن تصور می شود و هیچ محافظت ایمنی زیادی در سطح LED /چراغ کامل مورد نیاز نیست  .  هیچگونه خطر آتش سوزی یا برق گرفتگی وجود ندارد. این درایور ها با کمتر از 60 ولت در کاربردهای خشک  و 30 ولت در کاربردهای مرطوب وکمتر از 5 آمپر و کمتر از 100 وات کار می کنند. اگرچه این محدودیتها باعث بروز محدودیتهای تعداد LED هایی که یک درایور کلاس 2 می تواند با آن کار کند می شود.

درایورهای کلاس 1 UL  دارای محدوده‌های خروجی بیرون از قسمتهای تعیین شده ی کلاس 2  UL می باشند. دسته بندی یک درایور LED با کلاس 1 UL  دارای یک خروجی با ولتاژ می باشد و مراقبتهای ایمنی برای قطعه ی ثابت مورد نیاز می باشد. یک درایور کلاس 1 می تواند LED های بیشتری را در خود جای دهد و بهره وری آن را نسبت به یک درایور کلاس 2 ارتقاء دهد.

دسته بندی محافظت دربرابر مداخله

دسته بندی IP به کاربران در باره محافظت محیطی که جعبه‌ی خارجی درایور فراهم می آورد اطلاع رسانی میکند، اولین عدد آن مربوط به محافظت در برابر اجسام سخت است، و عدد دوم درباره محافظت در برابر مایعات می باشد. برای مثال طبق جدول زیر یک درایور با دسته بندی IP67 در برابر گردوخاک و غوطه وری موقتی در آب مقاوم است.

اندازه‌ی فیزیکی و شکل

ابعاد فیزیکی یک درایور را در نظر بگیرید، مطمئن شوید که در جایی که آن را قرار می‌دهید محکم می شود.

آیا یک درایور جریان ثابت شبیه به یک مقاومت نیست؟

بله، در آن روش هردو، جریان را تعدیل می کنند، اگرچه درصورتی که شما از یک مقاومت استفاده می کنید جریان به آرامی و به مرور زمان افزایش پیدا می‌کند. درایورهای جریان مستقیم ترجیح داده می شوند زیرا آنها دارای ثبات، بهره‌ وری و انعطاف پذیری بیشتری می‌باشند مخصوصاً برای LED های پرقدرت.

آیا یک درایور می تواند بیش از یک LED  را راه اندازی کند؟

در بعضی حالات، یک درایور خارجی می تواند بیش از یک لامپ ثابت را راه اندازی کند. برگه‌ی اطلاعات یک درایور همیشه باید نشان دهد که چه تعداد قطعه را فعال می‌کند.

تفاوتهای میان TRIACT، Trailing Edge و دیمرهای 1 تا 10 ولت چیست؟

TRIAC رایج ترین و ارزان ترین دیمر مورد استفاده می باشد، اگرچه TRIAC  مقادیر نامطلوبی از امواج مداخله گر الکترومغناطیسی (EMI)را به وجود می آورد.

دیمرهای Trailing Edge(فاز مخالف یا ELV) مقادیر بسیار کمتری از EMI را به وجود می آورند ولی آنها از دیمرهای TRIAC  گرانتر هستند. هرچند در آمریکا بیشتر دیمرهای Trailing Edge نیاز به یک سیم خنثی برای راه اندازی دیمر دارند.

دیمرهای 0 تا 10 ولت از سیمهای کنترلی با ولتاژ کم برای تغییر نور استفاده می کنند. این معمولاً به این معناست که یک جفت اضافی از سیمها باید به هر درایور که ماژول تغییر نور را راه اندازی می‌کند متصل باشد.